JP7051971B1 - 塗料組成物及び塗装品 - Google Patents
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Abstract
【課題】本開示は、ＣＦＲＰ成形品に対する塗装において従来生じていた、低い歩留まり及び生産性の低下を改善することができる塗料組成物及び塗装品を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る塗料組成物は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有する２液系の塗料組成物において、アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇである。【選択図】なし
Description
特許法第３０条第２項適用 令和１年１１月１日 ＯＲＩＧＩＮ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 第８２号 ＩＶ－３～ＩＶ－６に公開
本開示は、塗料組成物及び塗装品に関する。
クリアコートに適したコーティング組成物として、ヒドロキシ基含有フィルム形成性ポリマー、ポリイソシアネート化合物、およびジオールに基づくコーティング組成物が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
従来、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）成形品に対し、繊維目を活かすためにクリア塗料を塗装するケースは存在する。しかし、ＣＦＲＰ成形品はその素材特性から繊維による凹凸が成形品の表面に存在するため、ＣＦＲＰ成形品への塗装では、成形品表面の凹凸が塗装後にピンホールと呼ばれる不具合として残り、外観異常と判断される問題があり、歩留まりが低くなっていた。外観異常と判断された塗装品はパテ埋め又は塗り重ねが必要となるため、そのための工程数の増加はＣＦＲＰ塗装品の生産性を下げる要因となっていた。
特許文献１では、コーティング組成物が施付され得る基体として、金属、プラスチック、木材、ガラス、セラミックが挙げられているが、ＣＦＲＰ成形品に対する塗装における上記問題を解決する手段について何ら開示されていない。
本開示は、ＣＦＲＰ成形品に対する塗装において従来生じていた、低い歩留まり及び生産性の低下を改善することができる塗料組成物及び塗装品を提供することを目的とする。
本発明に係る塗料組成物は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有する２液系の塗料組成物において、前記アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、前記アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、前記アクリルポリオール及び前記ポリカーボネートジオールの合計質量に対する前記ポリカーボネートジオールの含有量は、１～１９質量％であることを特徴とする。ポリカーボネートジオールの含有量を１～１９質量％とすることで、乾燥性により優れ、より効率的に塗装面が得られる。また、基材との密着性又は上塗りとの密着性により優れる。
本発明に係る塗料組成物では、前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００～１０００であり、かつ、前記ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００～２３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。乾燥性に優れ、生産性をより向上することができる。
本発明に係る塗料組成物では、前記塗料組成物の固形分濃度は、５０～６０質量％であることが好ましい。厚塗り塗装が可能となり、ＣＦＲＰ成形品の繊維による凹凸をより効率的に埋めて平滑な塗装面を得ることができる。
本発明に係る塗装品は、炭素繊維強化プラスチック製の基材と、該基材の表面上に設けられた塗膜と、を備える塗装品において、前記塗膜は、前記基材の表面上又は前記基材の表面上に設けられたアンダーコート層の表面上に設けられた平滑層を有し、該平滑層は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有し、前記アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、前記アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇである２液系の塗料組成物の硬化物からなることを特徴とする。本発明に係る塗装品では、前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００～１０００であり、かつ、前記ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００～２３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。本発明に係る塗装品では、前記塗料組成物の固形分濃度は、５０～６０質量％であることが好ましい。本発明に係る塗装品では、前記アクリルポリオール及び前記ポリカーボネートジオールの合計質量に対する前記ポリカーボネートジオールの含有量は、１～１９質量％であることが好ましい。
本発明に係る塗装品では、前記塗膜は、前記平滑層の表面上に設けられた意匠層を更に有することが好ましい。ＣＦＲＰ成形品の有する繊維の意匠性を活かした用途だけでなく、ＣＦＲＰ成形品の有する強度などの物性を活かした自動車のボディーなどの多岐にわたる用途に適用できる。
本開示によれば、ＣＦＲＰ成形品に対する塗装において従来生じていた、低い歩留まり及び生産性の低下を改善することができる塗料組成物及び塗装品を提供することができる。
以下、本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
本実施形態に係る塗料組成物は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有する２液系の塗料組成物において、アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
アクリルポリオールは、１分子中に２個以上の水酸基を有するアクリル樹脂であり、例えば、水酸基含有アクリルモノマーの重合体である。水酸基含有アクリルモノマーは、例えば、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシプロピルアクリレート、４‐ヒドロキシブチルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルメタクリレート、２‐ヒドロキシプロピルメタクリレート、４‐ヒドロキシブチルメタクリレートなどの水酸基を有するモノマー類、２‐ヒドロキシエチルメタクリレートへのγ‐ブチロラクトンの開環付加物、２‐ヒドロキシエチルアクリレートへのε‐カプロラクトンの開環付加物である。水酸基含有アクリルモノマーは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。
また、本実施形態において、アクリルポリオールは、水酸基含有アクリルモノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を包含する。水酸基含有アクリルモノマーは、前記に例示したものであり、それらは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。他のエチレン性不飽和モノマーは、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン誘導体、ビニルエステル、ハロゲン化ビニルモノマー、窒素含有ビニル系モノマーと同様のモノマーである。他のエチレン性不飽和モノマーは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。
アクリルポリオールの重量平均分子量は３０００～７０００である。アクリルポリオールの重量平均分子量は３０００～５０００であることがより好ましい。塗料組成物においてアクリルポリオールは主樹脂としての役割をもつ。この主樹脂であるアクリルポリオールを前記の範囲のように低分子量とすることで、塗膜の平滑性を確保することができる。また、塗装時の固形分を高くしても粘度が高くなりすぎず、塗装性を確保することができる。アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００未満では、乾燥性が不足する。アクリルポリオールの重量平均分子量が７０００を超えると、粘度が高くなり、塗装時の固形分を高くした状態でスプレー塗装ができない。
アクリルポリオールの水酸基価は７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇである。アクリルポリオールの水酸基価は１３０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。低分子量のアクリルポリオールは硬化性に劣る場合があるところ、アクリルポリオールを前記の範囲のように高水酸基価とすることで、架橋密度を高めて硬化性を確保することができる。アクリルポリオールの水酸基価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、硬化性が劣る。アクリルポリオールの水酸基価が１７０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、密着性が劣る。本明細書において、アクリルポリオールの水酸基価は、アクリルポリオールの固形分１００質量％を基準とした水酸基価をいう。
ポリカーボネートジオールは、複数のポリカーボネート結合（‐ＯＣＯＯ‐）及び２つの水酸基をもつ化合物である。両末端が水酸基であることが好ましい。ポリカーボネートジオールを配合することによって、ＣＦＲＰなどの基材に対する密着性を確保することができる。また、本実施形態に係る塗料組成物の硬化膜の上に、上塗りとして意匠層を塗装する場合、該意匠層に対する密着性も確保することができる。
本実施形態に係る塗料組成物では、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００～１０００であり、かつ、ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００～２３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリカーボネートジオールの数平均分子量は、８００～１０００であることがより好ましい。また、ポリカーボネートジオールの水酸基価は１００～１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００未満では、十分な密着性が得られない場合がある。ポリカーボネートジオールの数平均分子量が１０００を超えると、塗装性が低下する場合がある。また、ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、乾燥性が劣る場合がある。ポリカーボネートジオールの水酸基価が２３０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、密着性が低下する場合がある。本明細書において、ポリカーボネートジオールの水酸基価は、ポリカーボネートジオールの固形分１００質量％を基準とした水酸基価をいう。
本実施形態に係る塗料組成物では、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量は、１～１９質量％であることが好ましく、２～１５質量％であることがより好ましく、５～１０質量％であることがより更に好ましい。１質量％未満では、基材又は上塗りとの密着性に劣る場合がある。１９質量％を超えると、乾燥性が劣る場合がある。
ポリイソシアネートは、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であり、例えば、２，４‐トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン‐４，４’‐ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ｎ‐ペンタン‐１，４‐ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートである。これらは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
主剤と硬化剤との配合割合は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとの水酸基に対して、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基が０．５～１．５モル当量となるようにすることが好ましく、０．７～１．２モル当量とすることがより好ましい。０．５モル当量未満では、耐候性が劣る場合がある。１．５モル当量を超えると、密着性が劣る場合がある。
主剤又は硬化剤は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、反応溶媒若しくは希釈溶媒などの溶媒、耐候剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、つや消し剤、スリップ剤、顔料、無機フィラー、光輝材、可塑剤、分散剤、乳化剤、流動調整剤、紫外線吸収剤若しくは光安定剤などの各種助剤を含有してもよい。
本実施形態に係る塗料組成物では、塗料組成物の固形分濃度は、５０～６０質量％であることが好ましく、５３～５８質量％であることがより好ましい。ここで、塗料組成物の固形分濃度は、塗装時における塗料組成物の固形分濃度である。このように、塗料組成物を高めることで、１回の塗装での塗膜の厚さが４０～６０μｍとなるような厚塗り塗装が可能となり、例えば２～３回の重ね塗りで良好な外観が得られるようになる。固形分が高くなると一般的に高粘度となり、塗料の流動性を確保しにくくなるが、本実施形態では、主樹脂として低分子量のアクリルポリオールを用いているため、塗料の流動性を確保することができる。塗料組成物の固形分濃度が５０質量％未満では、垂直面におけるタレなどの外観異常が発生する場合がある。また、塗料組成物の固形分濃度が６０質量％を超えると、塗装性が劣る場合がある。
本実施形態に係る塗装品は、炭素繊維強化プラスチック製の基材と、基材の表面上に設けられた塗膜と、を備える塗装品において、塗膜は、基材の表面上又は基材の表面上に設けられたアンダーコート層の表面上に設けられた平滑層を有し、平滑層は、本実施形態に係る塗料組成物の硬化物からなる。
基材は、ＣＦＲＰ製の部材である。基材の種類は特に限定されないが、例えば、自動車の外装などの自動車部品を構成する部材、又はラケット若しくは釣り竿などのレジャー用品を構成する部材である。
平滑層は、本実施形態に係る塗料組成物の硬化物であり、膜状をなす。この硬化物は、主剤のアクリルポリオールと硬化剤のポリイソシアネートとが反応・硬化することによって形成されたアクリルウレタン系樹脂からなる。平滑層は、着色剤を含有しないクリア層であるか、又は着色剤を含有するカラー層であってもよい。平滑層は、基材の表面上に直接設けられてもよいし、基材の表面上に設けられたアンダーコート層などの下塗りの表面上に設けられてもよい。
平滑層の形成では、主剤と硬化剤とを所定の割合で混合し、必要に応じて希釈溶媒で適度な固形分濃度に調整した本実施形態に係る塗料組成物を、基材の表面上又はアンダーコート層の表面上に塗布・乾燥して硬化膜を形成する。塗布方法は、公知の塗布方法を採用でき、例えば、ロールコート法、スプレー法、ディップ法、又ははけ塗り法である。希釈溶媒は、特に限定されず、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ノルマルブチルなどのエステル系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒である。
平滑層の厚さは、特に限定されないが、３０～２５０μｍであることが好ましく、４０～１５０μｍであることがより好ましい。このような範囲とすることで、基材の表面の繊維による凹凸を埋めて、平滑な表面を得ることができる。平滑層を所望の厚さとするために、複数回の塗装を行ってもよい。塗装の回数は２～３回であることが好ましい。
塗膜は、基材と平滑層との間に、アンダーコート層を更に有していてもよい。アンダーコート層の材質は特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂又はポリエステル系樹脂である。アンダーコート層の形成は、適度な固形分濃度に調整したアンダーコート層形成用塗料組成物を、平滑層の形成と同様の方法で形成することができる。アンダーコート層の厚さは、特に限定されず、例えば、５～３０μｍであることが好ましく、１０～２０μｍであることがより好ましい。
本実施形態に係る塗装品では、塗膜は、平滑層の表面上に設けられた意匠層を更に有することが好ましい。
意匠層の材質は特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂又はアクリルシリコン系樹脂である。意匠層は、着色剤を含有しないクリア層であるか、又は着色剤を含有するカラー層であってもよい。意匠層がクリア層であることで、ＣＦＲＰ成形品の有する繊維の素材感を活かした用途に好適である。また、意匠層がカラー層であることで、ＣＦＲＰの有する強度などの物性を活かした自動車のボディーなどの多岐にわたる用途に適用できる。
意匠層の形成は、適度な固形分濃度に調整した意匠層形成用塗料組成物を、平滑層の形成と同様の方法で形成することができる。意匠層の厚さは、特に限定されず、例えば、１０～４０μｍであることが好ましく、２０～３０μｍであることがより好ましい。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
（主剤の調製）
主剤として、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を７５質量部と、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を５質量部と、紫外線吸収剤（チヌビン４００、ＢＡＳＦ社製）を２．４質量部と、光安定剤（チヌビン２９２、ＢＡＳＦ社製）を１．２質量部と、消泡剤（ＢＹＫ－３９２、ＢＹＫ社製）を０．４質量部と、レベリング剤（ＢＹＫ－３０２、ＢＹＫ社製）を０．１質量部と、酢酸ブチルを７質量部と、プロピオン酸３－エトキシエタノール（ユーカエステルＥＥＰ、ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）を６．９質量部と、硬化触媒（ジラウリン酸ジブチルスズ、東京化成工業製、固形分濃度１００質量％）を０．０２質量部と、を配合した。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．１６質量％であった。
（塗料組成物の調製）
得られた主剤１００質量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を２５質量部と、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を３０質量部とを配合して、塗料組成物とした。この塗料組成物の固形分濃度は５５．６質量％であった。
（塗装品の形成）
得られた塗料組成物を、ＣＦＲＰ製基材（チャレンヂ社製、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の表面上にスプレー塗装し、８０℃で３０分間乾燥させた。１回のスプレー塗装で得られた塗膜の厚さは、４５μｍであった。スプレー塗装及び乾燥を３回繰り返し、合計で厚さ１３５μｍの塗膜（平滑層）を形成し、塗装品を得た。
（主剤の調製）
主剤として、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を７５質量部と、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を５質量部と、紫外線吸収剤（チヌビン４００、ＢＡＳＦ社製）を２．４質量部と、光安定剤（チヌビン２９２、ＢＡＳＦ社製）を１．２質量部と、消泡剤（ＢＹＫ－３９２、ＢＹＫ社製）を０．４質量部と、レベリング剤（ＢＹＫ－３０２、ＢＹＫ社製）を０．１質量部と、酢酸ブチルを７質量部と、プロピオン酸３－エトキシエタノール（ユーカエステルＥＥＰ、ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）を６．９質量部と、硬化触媒（ジラウリン酸ジブチルスズ、東京化成工業製、固形分濃度１００質量％）を０．０２質量部と、を配合した。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．１６質量％であった。
（塗料組成物の調製）
得られた主剤１００質量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を２５質量部と、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を３０質量部とを配合して、塗料組成物とした。この塗料組成物の固形分濃度は５５．６質量％であった。
（塗装品の形成）
得られた塗料組成物を、ＣＦＲＰ製基材（チャレンヂ社製、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の表面上にスプレー塗装し、８０℃で３０分間乾燥させた。１回のスプレー塗装で得られた塗膜の厚さは、４５μｍであった。スプレー塗装及び乾燥を３回繰り返し、合計で厚さ１３５μｍの塗膜（平滑層）を形成し、塗装品を得た。
（実施例２）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＷＮＵ－５３３、ＤＩＣ社製；重量平均分子量７０００、水酸基価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６５質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、主剤に、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を１２質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を１０部とを配合して、塗料組成物の固形分濃度を５３．９質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、９．３０質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＷＮＵ－５３３、ＤＩＣ社製；重量平均分子量７０００、水酸基価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６５質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、主剤に、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を１２質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を１０部とを配合して、塗料組成物の固形分濃度を５３．９質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、９．３０質量％であった。
（実施例３）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＷＧＵ－３３７、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１６７ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６９質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、主剤に、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を３０質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を３０部とを配合して、塗料組成物の固形分濃度を５４．２質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．８１質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＷＧＵ－３３７、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１６７ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６９質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、主剤に、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を３０質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を３０部とを配合して、塗料組成物の固形分濃度を５４．２質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．８１質量％であった。
（実施例４）
主剤の調製において、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）５質量部を、ポリカーボネートジオール（ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＵＨ‐５０、宇部興産社製；数平均分子量５００、水酸基価２２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．１６質量％であった。
主剤の調製において、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）５質量部を、ポリカーボネートジオール（ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＵＨ‐５０、宇部興産社製；数平均分子量５００、水酸基価２２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、８．１６質量％であった。
（実施例５）
塗料組成物の調製において、希釈溶媒の配合量を２２質量部に変更し、固形分濃度を５８．７質量％とした以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。
塗料組成物の調製において、希釈溶媒の配合量を２２質量部に変更し、固形分濃度を５８．７質量％とした以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。
（実施例６）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）の配合量を８０質量部に変更し、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を１質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール含有率と示す。）は、１．６４質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）の配合量を８０質量部に変更し、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を１質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール含有率と示す。）は、１．６４質量％であった。
（実施例７）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）の配合量を７６質量部に変更し、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を１３質量部に変更し、塗料組成物の調製において、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を４０部として塗料組成物の固形分濃度を５８．８質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量は、１８．５７質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）の配合量を７６質量部に変更し、ポリカーボネートジオール（デュラノールＴ５６５１、旭化成社製；数平均分子量１０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度１００質量％）を１３質量部に変更し、塗料組成物の調製において、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を４０部として塗料組成物の固形分濃度を５８．８質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。主剤において、アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量は、１８．５７質量％であった。
（実施例８）
塗装品の形成において、基材の表面上に厚さ１０μｍのアンダーコート層を設け、アンダーコート層の表面上に厚さ４５μｍの平滑層を設けた以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アンダーコート層用形成用塗料は、２液型ポリエステル系塗料（製品名：オリジンプライマーＵ－０３）を使用した。
塗装品の形成において、基材の表面上に厚さ１０μｍのアンダーコート層を設け、アンダーコート層の表面上に厚さ４５μｍの平滑層を設けた以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アンダーコート層用形成用塗料は、２液型ポリエステル系塗料（製品名：オリジンプライマーＵ－０３）を使用した。
（実施例９）
塗装品の形成において、平滑層の表面上に厚さ２５μｍの意匠層を設けた以外は、実施例８と同様にして塗装品を得た。意匠層用形成塗料は、２液型アクリルウレタン系塗料（製品名：オリジプレートＺ）を使用した。
塗装品の形成において、平滑層の表面上に厚さ２５μｍの意匠層を設けた以外は、実施例８と同様にして塗装品を得た。意匠層用形成塗料は、２液型アクリルウレタン系塗料（製品名：オリジプレートＺ）を使用した。
（比較例１）
ポリカーボネートジオールを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。
ポリカーボネートジオールを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。
（比較例２）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（ＡＲＵＦＯＮ ＵＨ－２０３２、東亜合成社製；重量平均分子量２０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度９８質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を５０部として塗料組成物の固形分濃度を５９．１質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、６．３７質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（ＡＲＵＦＯＮ ＵＨ－２０３２、東亜合成社製；重量平均分子量２０００、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度９８質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を５０部として塗料組成物の固形分濃度を５９．１質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、６．３７質量％であった。
（比較例３）
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８２７、ＤＩＣ社製；重量平均分子量１００００、水酸基価６８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６５質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を１２質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を１８部配合して、塗料組成物の固形分濃度を５０．６質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、９．３０質量％であった。
主剤の調製において、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８５９Ｂ、ＤＩＣ社製；重量平均分子量３０００、水酸基価１３８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度７５質量％）を、アクリルポリオール（アクリディックＡ－８２７、ＤＩＣ社製；重量平均分子量１００００、水酸基価６８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度６５質量％）に変更し、塗料組成物の調製において、ポリイソシアネート（ポリハードＺＰ－１００、オリジン社製）を１２質量部と希釈溶媒（オリジンシンナー＃２１０ＮＯ．２、オリジン社製）を１８部配合して、塗料組成物の固形分濃度を５０．６質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして塗装品を得た。アクリルポリオール及びポリカーボネートジオールの合計質量に対するポリカーボネートジオールの含有量（表中、ポリカーボネートジオール 含有率と示す。）は、９．３０質量％であった。
得られた実施例及び比較例の塗装品について次の評価を行った。評価結果を表１に示す。
（密着性）
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－６：１９９９「クロスカット法」に準じて、２ｍｍ×２ｍｍの碁盤目状の切込みを１００個入れ、粘着テープによる剥離試験を行った。評価基準についても同規格に準じて評価を行った。
○：剥離なし（実用レベル）。
×：１升以上の剥離（実用不適）。
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－６：１９９９「クロスカット法」に準じて、２ｍｍ×２ｍｍの碁盤目状の切込みを１００個入れ、粘着テープによる剥離試験を行った。評価基準についても同規格に準じて評価を行った。
○：剥離なし（実用レベル）。
×：１升以上の剥離（実用不適）。
（耐候性）
耐光試験機（型式 スーパーキセノンウェザーメーター ＳＸ－７５、スガ試験機社製）を用いて、部材を５ｃｍ×１０ｃｍに切断した試験板の塗膜表面を、光源としてキセノンアークランプを用いて１０００ＭＪ／ｃｍ２照射した。試験機から取り出したのちＬ値、ａ値、ｂ値および光沢値を測定し、初期値からのΔＥ値が３．０以下でなおかつ光沢保持率が８０％以上となるものを実用レベルとした。
耐光試験機（型式 スーパーキセノンウェザーメーター ＳＸ－７５、スガ試験機社製）を用いて、部材を５ｃｍ×１０ｃｍに切断した試験板の塗膜表面を、光源としてキセノンアークランプを用いて１０００ＭＪ／ｃｍ２照射した。試験機から取り出したのちＬ値、ａ値、ｂ値および光沢値を測定し、初期値からのΔＥ値が３．０以下でなおかつ光沢保持率が８０％以上となるものを実用レベルとした。
（乾燥性）
トップコート層の形成後（乾燥後）、雰囲気温度２４℃及び雰囲気湿度５０％ＲＨで１０分放置し、摩擦感テスター（型式 ＫＥＳ‐ＳＥ ＦＲＩＣＴＩＯＮ ＴＥＳＴＥＲ、カトーテック社製）を用いて計測した。評価基準は、計測値（ＭＩＵ：平均摩擦係数）が１以下である場合を実用レベルとし、計測値が１を超える場合を実用不適とした。
トップコート層の形成後（乾燥後）、雰囲気温度２４℃及び雰囲気湿度５０％ＲＨで１０分放置し、摩擦感テスター（型式 ＫＥＳ‐ＳＥ ＦＲＩＣＴＩＯＮ ＴＥＳＴＥＲ、カトーテック社製）を用いて計測した。評価基準は、計測値（ＭＩＵ：平均摩擦係数）が１以下である場合を実用レベルとし、計測値が１を超える場合を実用不適とした。
（上塗り性）
塗膜を形成した部材に対し、２液型アクリルウレタン系塗料（製品名：オリジプレートＺ）を塗装し、８０℃３０分で乾燥させた後、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）
塗膜を形成した部材に対し、２液型アクリルウレタン系塗料（製品名：オリジプレートＺ）を塗装し、８０℃３０分で乾燥させた後、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）
（耐湿性）
塗膜を形成した部材を５０℃９５％ＲＨの耐湿試験機に２４０時間放置した後、試験機から取り出して、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）
塗膜を形成した部材を５０℃９５％ＲＨの耐湿試験機に２４０時間放置した後、試験機から取り出して、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）
（耐水性）
塗膜を形成した部材を４０℃の温水に３６０時間浸漬させた後、温水から取り出して、表面の温水をふき取り、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）。
塗膜を形成した部材を４０℃の温水に３６０時間浸漬させた後、温水から取り出して、表面の温水をふき取り、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）。
（耐熱性）
塗膜を形成した部材を８０℃の恒温槽に５００時間放置した後、試験機から取り出して、外観について評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
塗膜を形成した部材を８０℃の恒温槽に５００時間放置した後、試験機から取り出して、外観について評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
（耐酸性）
塗膜を形成した部材に０．１Ｎ硫酸水溶液を０．２ｍｌ滴下し、２５℃で２４ｈ放置したのちに表面の試験液をふき取り、外観を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
塗膜を形成した部材に０．１Ｎ硫酸水溶液を０．２ｍｌ滴下し、２５℃で２４ｈ放置したのちに表面の試験液をふき取り、外観を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
（耐アルカリ性）
塗膜を形成した部材に０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を０．２ｍｌ滴下し、２５℃で２４ｈ放置したのちに表面の試験液をふき取り、外観を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
塗膜を形成した部材に０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を０．２ｍｌ滴下し、２５℃で２４ｈ放置したのちに表面の試験液をふき取り、外観を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：外観異常なし（実用レベル）。
×：外観異常あり（実用不適）。
（耐ガソリン性）
塗膜を形成した部材にクロスカットを入れ、レギュラーガソリンに０．５ｈ浸漬したのち、レギュラーガソリンから取り出して、表面のレギュラーガソリンをふき取り、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）。
塗膜を形成した部材にクロスカットを入れ、レギュラーガソリンに０．５ｈ浸漬したのち、レギュラーガソリンから取り出して、表面のレギュラーガソリンをふき取り、塗膜の付着性を評価した。評価基準は次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）。
△：剥離はしないが外観異常あり（実用不適）。
×：剥離する（実用不適）。
（外観）
１０ｃｍ×１０ｃｍのＣＦＲＰ板に塗装し、発生する外観不具合（ピンホール）の数をカウントして単位面積当たりの発生数を算出した。評価基準は以下の通りである。
〇：２５個/１００ｃｍ２未満（実用レベル）
×：２５個/１００ｃｍ２以上（実用不適）
１０ｃｍ×１０ｃｍのＣＦＲＰ板に塗装し、発生する外観不具合（ピンホール）の数をカウントして単位面積当たりの発生数を算出した。評価基準は以下の通りである。
〇：２５個/１００ｃｍ２未満（実用レベル）
×：２５個/１００ｃｍ２以上（実用不適）
各実施例は、いずれの評価も実用レベルであった。比較例１は、ポリカーボネートジオールを配合しなかったため、基材との密着性が実用不適レベルであり、耐湿性及び耐水性も実用不適レベルであった。比較例２は、アクリルポリオールの重量平均分子量が２０００と低かったため、乾燥性が実用不適レベルであった。比較例３は、アクリルポリオールの重量平均分子量が１００００と高かったため、塗装性が実用不適レベルであり、外観も実用不適レベルとなった。
Claims (8)
- アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有する２液系の塗料組成物において、
前記アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、前記アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、
前記アクリルポリオール及び前記ポリカーボネートジオールの合計質量に対する前記ポリカーボネートジオールの含有量は、１～１９質量％であることを特徴とする塗料組成物。 - 前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００～１０００であり、かつ、前記ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００～２３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物。
- 前記塗料組成物の固形分濃度は、５０～６０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗料組成物。
- 炭素繊維強化プラスチック製の基材と、該基材の表面上に設けられた塗膜と、を備える塗装品において、
前記塗膜は、前記基材の表面上又は前記基材の表面上に設けられたアンダーコート層の表面上に設けられた平滑層を有し、
該平滑層は、アクリルポリオールとポリカーボネートジオールとを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、を含有し、前記アクリルポリオールの重量平均分子量が３０００～７０００であり、かつ、前記アクリルポリオールの水酸基価が７０～１７０ｍｇＫＯＨ／ｇである２液系の塗料組成物の硬化物からなることを特徴とする塗装品。 - 前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が５００～１０００であり、かつ、前記ポリカーボネートジオールの水酸基価が１００～２３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項４に記載の塗装品。
- 前記塗料組成物の固形分濃度は、５０～６０質量％であることを特徴とする請求項４又は５に記載の塗装品。
- 前記アクリルポリオール及び前記ポリカーボネートジオールの合計質量に対する前記ポリカーボネートジオールの含有量は、１～１９質量％であることを特徴とする請求項４～６のいずれか一つに記載の塗装品。
- 前記塗膜は、前記平滑層の表面上に設けられた意匠層を更に有することを特徴とする請求項４～７のいずれか一つに記載の塗装品。
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