JPH02289630A - プラスチック用熱可塑性水性塗料及びそれを用いる塗装法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規なプラスチック用熱可塑性水性塗料及び
それを用いるプラスチックの塗装法に関する。

従来技術及びその課題 近年、自動車、二輪車、電気製品などの外板や部品は、
軽量化や成型加工が容易であることなどの理由によって
金属に代ってプラスチックが多く使用されるようになっ
てきた。

従来、これらのプラスチックには、平滑性、鮮映性、耐
候性などを付与するために有機溶剤希釈型熱硬化性上塗
り塗料で仕上げられている。特に、着色顔料及び／又は
メタリック顔料を配合した有機溶剤型熱硬化性ベースコ
ート塗料を塗装し、風乾後、有機溶剤型熱硬化性クリヤ
ートップコート塗料を塗り重ねてから、該両塗膜を同時
に硬化せしめるいわゆる２コート１ベイ夕方式等の２コ
ート方式が多い。

ところが、近年、大気汚染及び省資源の観点から有機溶
剤の削減が強く要求され、２コート方式においても、有
機溶剤を多量に含むベースコート塗料を水性塗料に変更
することの検討が進められている。

本出願人は、すでに、水性のベースコート塗料を使用す
る方法として、水分散性アクリル樹脂、アミノ樹脂及び
メタリック顔料（もしくは着色顔料）を主成分とする熱
硬化性水性塗料をベースコート塗料とする方法を提案し
ている（特開昭６２−１９３６７６号）。しかし、この
方法をプラスチックに適用しようとすると、プラスチッ
クは高温においては変形、変質することがあり、一方」
二記水性塗料は低温度（約１２０℃以下）では硬化性が
不十分で、しかも低温度（約氷点下）における塗膜の物
理的性能が劣ることも判明した。

課題の解決手段 本発明の目的は、プラスチックを２コート方式で塗装す
る場合におけるベースコート塗料として好適な新規熱可
塑性水性塗料及びそれを用いた塗装法を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、従来の有機溶剤型熱硬化性塗料を
ベースコートとして用いた２コート１ベイ夕方式と同等
もしくはそれ以上の平滑性、鮮映性及び耐候性を有し、
そして、低温硬化性、塗膜の低温物性等が改良されたプ
ラスチック部材に適用する熱可塑性水性塗料及びそれを
用いた塗装法を提供することにある。

本発明のこれら及び更に他の目的は、以下の記眠より明
らかにされるであろう。

本発明は、 （Ａ）水性アクリル系樹脂及び （Ｂ）ウレタン樹脂系エマルジョン からなり、且つ、上記（Ｂ）成分が（ｉ）脂肪族及び／
又は脂環式ジイソシアネート、（ｉｉ）数平均分子量が
５００〜５０００のポリエーテルジオール及び／又はポ
リエステルジオール、（　ｉｉｉ　）低分子量ポリヒド
ロキシル化合物及び（　ｉＶ　）ジメチロールアルカン
酸からなり、且つＮＣＯ／ＯＨ当量比が１．１〜１．９
であるウレタンプレポリマーを、３級アミンで中和後又
は中和しながら水伸長、乳化して得られる自己乳化型ウ
レタンエマルジョンであって、該両成分の合計固形分重
量比に基いて、（Ａ）成分が１〜１２重量％、（Ｂ）成
分が９９〜８８重■％であることを特徴とするプラスチ
ック用熱可塑性水性塗料、並びに プラスチックに、着色顔料及び／又はメタリック顔料を
配合してなるベースコート塗料を塗装し、硬化又は未硬
化で該塗面に透明塗膜を形成するクリヤーコート塗料を
塗装した後、１２０６Ｃ未満の温度でクリヤーコート塗
膜又はこれら両塗膜を硬化せしめる２コート方式であっ
て、上記ベースコート塗料として、上記記載の熱可塑性
水性塗料を用いることを特徴とするプラスチック塗装法
を提供するものである。

本発明者は、従来の有機溶剤型熱硬化性塗料を用いた２
コート１ベイ夕方式と同等以上の優れた塗膜を形成でき
、低温硬化性、塗膜の低温物性等が改良され、しかもプ
ラスチック部材に好適に使用できる水性塗料及びそれを
用いた塗装法について鋭意研究を行った。

その結果、水性アクリル系樹脂と前記特定のウレタン樹
脂系エマルジョンとを加えてなる水性塗料が２コート方
式のベースコートとして有用で、上記目的が充分に達成
できることを見出した。

前記本発明は、かかる新知見に基づいて完成されたもの
である。

まず、本発明の水性塗料について説明する。

（Ａ）成分：水性アクリル系樹脂 水を主たる溶媒もしくは分散媒とし、かつアクリル系樹
脂を基体樹脂成分とするもので、アクリル樹脂水溶液や
アクリル樹脂エマルジョンがあげられる。

本発明において、これらはいずれも着色顔料やメタリッ
ク顔料に対する分散性に優れていることが好ましい。特
に、アクリル樹脂水溶液が該分散性に優れるので好適で
ある。

アクリル樹脂水溶液は水溶性アクリル樹脂を水中に溶解
したものであり、具体的には、カルボキシル基（−ＣＯ
ＯＨ）　、水酸基（−ＯＨ）　、メチロール基（−ｃ｝
｛２０Ｈ）　、アミノ基（ＮＨ２）、スルホン基（−ｓ
ｏ３Ｈ）　、ポリオキシエチレン結合［｛ＣＨ２　ＣＨ
２　ｏ｝−　　）等を導入した水ｎ 溶性アクリル樹脂があげられ、このうち、最も一般的な
ものはカルボキシル基を導入し、中和してアルカリ塩と
して水溶性としたものである。

カルボキシル基含有アクリル樹脂は、α，βーエチレン
性不飽和カルボン酸とアクリル系単量体を共重合するこ
とによって得られる。

α，β一エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば
（メタ）アクリル酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸又は該ジカルボ
ン酸の半エステル化物等があげられ、アクリル系単曾体
として、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（
メタ）アクリレート、プロビル（メタ）アクリレート、
プチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート等のアクリル酸もしくはメタクリル酸
と炭素数１〜２０の１価アルコールとのエステル化物；
エチレングルコールジ（メタ）アクリレート、１，６−
ヘキサンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロ
パンジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレ
ート、トリ（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン
等のアクリル酸もしくはメタクリル酸と炭素数２〜１６
の２価以上のアルコールとを反応してなる１分子中に２
個以上の重合性二重結合を有する化合物；ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプ口ピル（メタ
）アクリレート等のヒドロキシ基含有（メタ）アクリル
酸アルキル（Ｃ２〜．ｏ）エステルなどから選ばれた１
種もしくは２種以上を使用することができる。さらに、
Ｎ−プロポキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブ
トキシメチル（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メ
タ）アクリレート、スチレン、酢酸ビニル等を用いるこ
とができる。

これらの水溶性アクリル樹脂は酸価が２０〜１５０、特
に３０〜１００の範囲が適している。

カルボキシル基含有水溶性アクリル樹脂の中和剤として
は、アンモニア又は水溶性アミノ化合物例えば、モノエ
タノールアミン、エチルアミン、２−アミノー２−メチ
ルプロパノール、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、プロビルアミン、ジブロビルアミン、
イソプロビルアミン、ジイソプ口ピルアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、プチルアミン、ジ
ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、エチレンジ
アミン、プロピレンジアミン、メチルエタノールアミン
、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミ
ン、モルホリン等が用いられるが、特に第３級アミンで
あるトリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン等が
好ましい。

水溶性アクリル樹脂のカルボキシル基を上記中和剤でほ
ぼ当回中和し、水に溶解することによってアクリル樹脂
水溶液が得られる。

アクリル樹脂エマルジョンはアクリル樹脂粒子が水性媒
体中に均一に分散してなるもので、分散安定剤の水溶液
中でアクリル系単量体をエマルジョン重合することによ
って得られる。

分散安定剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニ
ルフエニルエーテル等のノニオン系界面活性剤、ポリオ
キシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸エステル塩等
のアニオン系界面活性剤及び酸価２０〜１５０程度で数
平均分子ｆｆｉ５　０　０　０〜３００００程度のアク
リル樹脂等の水溶性樹脂等が用いられる。

上記水性媒体とは、該分散安定剤を水に溶解してなる水
溶液である。

該水性媒体中でエマルジョン重合せしめるアクリル系単
量体としては前記したものが使用でき、さらに、前記し
たα，β一エチレン性不飽和カルボン酸やその他のモノ
マーも併用できる。

特にエマルジョンとして、α，β一エチレン性不飽和カ
ルボン酸を上記アクリル系単量体と併用してエマルジョ
ン重合したものを使用することが好ましく、しかもこれ
を多段重合法によって製造すると塗装作業性などが向上
するので望ましい。

このアクリル樹脂エマルジョンは、その機械安定性、貯
蔵安定性等の性能面から分散樹脂粒子内を架橋したほう
が有利である。

該エマルジョンにおけるアクリル系単曾体を主成分とす
る分散樹脂粒子は、平均粒子径が０．０５〜１．０μｍ
程度の範囲であることが好ましい。

本発明では、上記（Ａ）成分、特に好ましくはアクリル
樹脂水溶液中に着色顔料および／またはメタリック顔料
をあらかじめ分散しておき、これを（Ｂ）ウレタン樹脂
系エマルジョンと混合することが好ましい。

（Ｂ）成分：ウレタン樹脂系エマルジョンについて。

本発明における（Ｂ）成分は、分子内に活性水素基を含
まない親水性有機溶剤の存在下又は不存在下で、（ｉ）
脂肪族及び／又は脂環式ジイソシアネート、（　ｉｉ　
）数平均分子量が５００〜５０００のポリエーテルジオ
ール又はポリエステルジオール又はこれらの混合物、（
　ｉｉｔ　）低分子世ポリヒドロキシル化合物及び（　
ｉＶ　）ジメチロールアルカン酸を、ＮＣＯ／ＯＨ当量
比が１．１〜１．９の範囲内の比率で、ワンショット又
は多段法により重合させてウレタンブレポリマーを合成
し、次いで該プレボリマーを第３級アミンで中和した後
又は中和しながら、水と混合することにより、水伸長反
応を行わしめると同時に水中に乳化分散させた後、必要
により前記有機溶剤を留去することにより調製される平
均粒子径０．００１〜１．０μｍ程度の自己乳化型ウレ
タン樹脂の水分散体である。

前記ウレタンブレポリマーの製造に用いられる（ｉ）脂
肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートとし
ては、炭素数２〜１２の脂肪族ジイソシアネート、たと
えばヘキサメチレンジイソシアネート、２，２．４−｝
リメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシア
ネート；炭素数４〜１８の脂環式ジイソシアネート、た
とえば１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１−
イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３，５，５−
トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネー
｝）　、４．４’　−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、
イソプロビリデンジシク口へキシル−４，４′　−ジイ
ソシアネート；これらのジイソシアネートの変性物（カ
ーボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有変性物
など）；及びこれらの二種以上の混合物が挙げられる。

これ等のうち好ましいものは、脂環式ジイソシアネ−ト
とくに１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１−
イソシアナトー３−イソシアナトメチル−３．５．５−
トリメチルシクロヘキサン及び４．４′−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネートである。

（ｉ）成分として、芳香族ジイソシアネートを用いると
塗膜が紫外線の影響により変色しやすいので好ましくな
い。

前記ウレタンプレポリマーの製造に用いられる（　ｉｉ
　）数平均分子量５００〜５０００、好ましくは１００
０〜３０００のポリエーテルジオール及びポリエステル
ジオールとしては、例えばアルキレンオキシド（エチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、プチレンオキシド等
）及び／又は複素環式エーテル（テトラヒド口フラン等
）を重合又は共重合（ブロック又はランダム）させて得
られるもの、例えばポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ボリエチレンープロピレン（ブロッ
クまたはランダム）グリコール、ボリテトラメチレンエ
ーテルグリコール、ポリへキサメチレンエーテルグリコ
ール、ポリオクタメチレンエーテルグリコール；ジカル
ボン酸（アジピン酸、コハク酸、セバチン酸、グルタル
酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等）とグリコール
（エチレングリコール、プロピレングリコール、１．４
−７’タンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３一
メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ビスヒドロキシメチルシク口ヘキサン等）とを
縮重合させたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポ
リブチレンアジベート、ポリへキサメチレンアジペート
、ポリネオペンチルアジベート、ポリ−３−メチルペン
チルアジペート、ポリエチレン／ブチレンアジペート、
ポリネオペンチル／ヘキシルアジペート；ポリラクトン
ジオール、例えばポリカブロラクトンジオール、ポリ−
３−メチルバレロラクトンジオール；ボリカーボネート
ジオール；及びこれらの二種以上の混合物が挙げられる
。

前記ブレボリマーの製造に用いられる（　ｉｉｉ　）低
分子量ポリヒドロキシル化合物としては、数平均分子伝
が５００未満であって、例えば上記ポリエステルジオー
ルの原料として挙げたグリコール及びそのアルキレンオ
キシド低モル付加物（分子量５００未満）；３価アルコ
ール例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン等及びそのアルキレンオキシド低モル
付加物（分子量５００未満）；及びこれらの二種以上の
混合物が挙げられる。低分子量ポリヒドロキシル化合物
の量は前記ポリエーテルジオール又はポリエステルジオ
ールに対し、通常０．１〜２０重量％、好ましくは０．
５〜．１０重量％である。

前記ウレタンプレポリマーの製造に用いられる（〜）ジ
メチロールアルカン酸としては、例えばジメチロール酢
酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸等が
挙げられ、好ましいものはジメチロールプロピオン酸で
ある。ジメチロールアルカン酸の世は、カルボキシル基
（−　Ｃ　Ｏ　Ｏ　Ｈ）として（ｉ）〜（　ｉＶ　）を
反応させてなるウレタンブレポリマー中０．　　５〜５
重量％、好ましくは１〜３重量％になる世である。カル
ボキシル基の母が０．５重量％未満では安定なエマルジ
ョンが得にくく、５重量％を越えると、親水性が高くな
るため、エマルジョンが著し《高粘度となり、また塗膜
の耐水性を低下させる。

ジメチロールアルカン酸の中和に用いられる３級アミン
としては、トリアルキルアミン例えばトリメチルアミン
、トリエチルアミン、トリイソプロビルアミン、トリー
ｎ−プロビルアミン、トリーｎ−ブチルアミン；Ｎ−ア
ルキルモルホリン、例えばＮ−メチルモルホリン、Ｎ一
エチルモルホリン；Ｎ−ジアルキルアルカノールアミン
、例えばＮ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−ジエチル
エタノールアミン；及びこれらの２種以上の混合物が挙
げられる。これ等のうち好ましいものは、トリアルキル
アミンであり、特に好ましいものはトリエチルアミンで
ある。３級アミンの中和口は、ジメチロールアルカン酸
のカルボキシル基１当量に対し、通常０．５〜１当世好
ましくは０．７〜１当世である。

本発明の水性塗料における上記成分の構成比率に関し、
一般的には（Ａ）成分／（Ｂ）成分は、固形分重量比に
基いて、１２／８８〜１／９っであって、特に１１／８
９〜５／９５の範囲が好ましい。

（Ａ）成分が１２重量％より多くなると耐水性が低下し
、一方１重量％より少なくなると顔料の分散安定性が低
下し、しかも塗色設計範囲が狭くなるので、いずれも好
ましくない。

本発明の水性塗料には、通常塗料の分野で用いられてい
るメタリック顔料及び／又は着色顔料を配合することが
できる。この場合、（Ａ）成分の水性アクリル系樹脂に
分散してから配合するのが好ましい。好適なメタリック
顔料としては、例えばアルミニウムフレーク、雲母状酸
化鉄、マイカフレーク、金属酸化物を被覆した雲母状酸
化鉄、金属酸化物を被覆したマイカフレーク等を挙げる
ことができ、又着色顔料としては、例えば二酸化チタン
、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、カーボンブラック
等の如き無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーン、カルバゾールバイオレット、アントラピ
リミジン　イエロー、フラバンスロン　イエロー、イソ
インドリン　イエロー、インダンスロン　ブルー、キナ
クリドンバイオレット等の如き有機顔料を挙げることが
できる。これらの顔料の配合量は、特に限定されないが
、通常、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００重量部に
対し２〜４０重量部程度とするのが適当である。

本発明の水性塗料は上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分とから
なり、必要に応じて上記顔料を配合したものであるが、
（Ａ）及び（Ｂ）の両成分は貯蔵中や塗膜形成過程で架
橋反応することが全くもしくは殆んどなく、１２０℃未
満、好ましくは４０〜１１０℃、さらに好ましくは７０
〜１００℃に加熱すると水分などの揮発成分が揮散し、
上記両成分が溶融して熱可塑性塗膜を形成する。この塗
膜は仕上がり外観が良好であり、しかも氷点下における
物理的性能や耐溶剤性および耐衝撃性などもすぐれてい
る。

次に、本発明の水性塗料を用いた２コート方式によるプ
ラスチックの塗装方法について説明する。

被塗物はプラスチックであればよく、その材質は特に制
限されず、例えばポリウレタン、ポリカーボネート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリアマイド、ポリフェニ
レンオキサイド、アクリロニトリル／ブタジエン／スチ
レン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリプロピレン、不飽和
ポリエステル（ＳＭＣ）などが挙げられる。これらを用
いてなる特に乗用車、バス、トラック、オートバイなど
の自動車の外板や部品が好適であるが、これらのみに制
限される理由はない。

これらのプラスチックは本発明の水性塗料の塗装に先立
って、あらかじめ、脱脂、プライマー塗装又は中塗り塗
装などを必要に応じて行なっておくこともできる。

本発明の水性塗料は、塗装にあたって、脱イオン水及び
必要に応じ増粘剤、消泡剤等の添加剤を加えて、固形分
１０〜４０ｆｆｉ量％程度、粘度８００　〜５０００ｃ
ｐｓ／６ｒｐｍ　　（Ｂ型粘度計）程度に調整しておく
ことが好ましい。

まず、水性塗料を１０〜５０μｍ程度の乾燥膜厚になる
ようにスプレー塗装等によりプラスチックに塗装し、風
乾又は４０〜１２０’Ｃでの温風乾燥等により塗膜中の
水分含有率が２５重量％以下程度になるまで乾燥させる
ことが好ましい。次いで透明上塗り塗料を乾燥膜厚１５
〜７０μｍ程度になるように静電スプレー塗装等により
塗り重ねる。次に、通常のセッティングを行なった後、
１２０℃未満で加熱して複層硬化塗膜とする。

本発明において、上記水性塗料の塗膜面に塗装する透明
上塗り塗料は、有機溶剤を溶媒もしくは分散媒とする液
状塗料であって、１２０℃未満、好ましくは４０〜１１
０℃、より好ましくは７０〜１００℃で乾燥硬化する塗
料が用いられる。具体的には、水酸基などの活性水素含
有官能基を有するポリエステル樹脂、アクリル樹脂又は
フッ素樹脂などとポリイソシアネート化合物とを主成分
とする架橋反応硬化型液状塗料が好ましい。これらの塗
料は既知のものであって、これらから目的に応じて適宜
選択することができる。また、ヒドロキシシラン基およ
び／または珪素原子に直接結合した加水分解性基とエボ
キシ基とを含有する樹脂を主成分とする塗料も使用でき
る。

これらの上塗り塗料には、着色顔料などを透明性を損な
わない程度に配合できる。

実施例 次に、製造例及び実施例を挙げて、本発明を更に具体的
に説明する。尚、部及び％は、何れも重量基準である。

製造例１ アクリル樹脂水溶液（Ａ−１） 反応容器にプチルセロソルブ６０部及びイソブチルアル
コール１５部を加え窒素気流中で１１５℃に加温する。

１１５℃に達したらアクリル酸ｎ−ブチル２６部、メタ
クリル酸メチル４８部、スチレン１０部、メタクリル酸
２−ヒドロキシエチル１０部、アクリル酸６部及びアゾ
イソブチ口ニトリル１部の混合物を３時間かけて加える
。添加終了後１１５゜Ｃで３０分間熟成し、アゾビスイ
ソブチロニトリル１部とプチルセロソルブ１１５部の混
合物を１時間にわたって加え、１１５°Ｃで３０分間熟
成後５０℃で２００メッシュナイロンクロスで炉過する
。

得られた反応生成物の酸価は４８、粘度はＺ４（ガード
ナー泡粘度計）、不揮発分５５％であった。このものを
ジメチルアミノエタノールで当量中和し、さらに脱イオ
ン水を加えることによって５０％アクリル樹脂水溶液（
Ａ−１）を得た。

製造例２ アクリル樹脂水溶液（Ａ−２） スチレン　　　　　　　　　　　　　　３０部メタクリ
ル酸イソブチル　　　　　　　４８部メタクリル酸２−
ヒドロキシ・エチル　　１２部アクリル酸　　　　　　
　　　　　　　　１０部アゾビスイソブチロニトリル　
　　　　　１部を、１２０℃に加熱した１００部のセロ
ソルブ中に滴下し、７時間かけて重合した後、溶剤６０
部を留去させ、トリエチルアミンで当量中和し、水を加
えて固形分５０％のアクリル樹脂水溶液（Ａ−２）を得
た。

製造例３ アクリル樹脂水溶液（Ａ−Ｌ３） スチレン　　　　　　　　　　　　　　３５部メタクリ
ル酸エチル　　　　　　　　　４５部アクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル　　　１０部アクリルアミド　　　　　
　　　　　　　　５部アクリル酸　　　　　　　　　　
　　　　　５部アゾビスイソブチロニトリル　　　　　
　１部を加熱還流させた１００部のセロソルブ中に滴下
し、６時間かけて重合させた後、溶剤を除去し、ジメチ
ルアミノエタノールで当量中和し、水を加えて５０％水
溶液（Ａ−３）とした。

製造例４ ウレタン樹脂系エマルジョン（Ｂ−１）の製造数平均分
子旦２０００のポリブチレンアジペー｝１１５．５部、
数平均分子量２０００のポリカプロラクトンジオール１
１５．５部、ジメチロールプロピオン酸２３．２部、１
．４−ブタンジオール６．５部及び１−イソシアナトー
３−イソシアナトメチル−３．　　５．　　５−｝リメ
チルシク口ヘキサン（ＩＰＤＩ）１２０．１部を重合器
に仕込み、撹拌下に窒素ガス雰囲気中で８５゜Ｃ、７時
間反応せしめてＮＣＯ含有量４．０％の末端ＮＣＯプレ
ポリマーを得た。次にプレポリマーを５０℃まで冷却し
、アセトン１６５部を加え均一に溶解した後、撹拌下に
トリエチルアミン１５．７部を加え、５０゜Ｃ以下に保
ちながらイオン交換水６００部を加え、得られた水分散
体を５０℃で２時間保持し水伸長反応を完結させた後、
減圧下７０℃以下でアセトンを留去し、固形分４２．０
％のウレタン樹脂系エマルジョン（Ｂ−１）９４４部を
得た。

製造例５ ウレタン樹脂系エマルジョン（Ｂ−２）の製造数平均分
子ｆｆｉ２１００のポリプロピレングリコ一ル１１５．
５部、数平均分子量２０００のポリテトラメチレンエー
テルグリコール１１５．５部、ジメチロールプロピオン
酸２３．２部、トリメチロールプロパン６．７部、４．
４’　−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１４
１．７部及びアセトン１７４部を加圧重合器に仕込み、
反応系内を窒素ガス置換した後、撹拌下８５゜Ｃ、５時
間反応させ、ＮＣＯ含有量２．６％のＮＣＯ末端プレポ
リマーのアセトン溶液を得た。次いで製造例４と同様に
して固形分４０．１％のウレタン樹脂系エマルジョン（
Ｂ−２）１０４５部を得た。

製造例６ ウレタン樹脂系エマルジョン（Ｂ　−　３）の製造数平
均分子！２０５０のポリカプロラクトンジオール１１５
．５部、数平均分子ｆｆｌ２４５０のポリネオペンチル
／ヘキシルアジペー｝１１５．５部、１．６−ヘキサン
ジオール９．９部及び４，４′−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート１４１．７部を重合器に仕込み、窒
素雰囲気下１１０℃、３時間反応させ、次いでジメチロ
ールプロピオン酸２３．２部を加え、同温度で３時間反
応させて、ＮＣＯ含有量３．７％のプレボリマーを得た
。このものにアセトン１７６部を加え均一に溶解した。

別の反応器に用意したトリエチルアミン１６．７部を含
む水６４０部の中に、上記プレポリマーのアセトン溶液
を高速撹拌下に加え、以下製造例４と同様の処理を行い
固形分４１．５％のウレタン樹脂系エマルジョン（Ｂ−
３）１０１８部を得た。

製造例７ 透明上塗り塗料（Ｔ−１）の製造 メチルアクリレート２５部、エチルアクリレート２５部
、ｎ−プチルアクリレート３６．５部、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート１２部及びアクリル酸１．５部と重
合開始剤（α，α′−アゾビスイソブチロニトリル）２
．５部を用いてキシレン中で重合し、樹脂固形分６０％
のアクリル樹脂溶液を得た。樹脂の水酸基価は５８、酸
価は１２であった。

この樹脂と「デュラネート２４ＡＪ　　（旭化成工業■
製、ヘキサメチレンジイソシアネートの水アダクト体）
をＯＨ／ＮＣＯ＝１／１　（モル比）になるように混合
し、さらに、「スワゾール＃１５００」　（有機溶剤、
丸善石油株製）で粘度を２５秒（フォードカップＮｏ．
４／２０℃）に調整してクリヤーコート（Ｔ−１）を得
た。

実施例１ アルミニウムペースト（りん片状アルミニウムメタリッ
ク顔料含有率６５％）２０部、プチルセロソルブ２０部
および前記アクリル樹脂水溶液（Ａ−１）２０部を混合
してアルミニウム顔料を分散せしめた。

この分散液６０部に前記ウレタン樹脂系エマルジョン（
Ｂ−１）２１４部および脱イオン水２１７部を加え、混
合したのち、［アクリゾールＡＳＥ−６０Ｊ　　（ロー
ムアンドハース社製、増粘剤）３部を加え、下記特性を
有する本発明のメタリックベースコート用水性塗料（Ｍ
−１）を得た。

みかけ粘度：　２８００ｃｐｓ／６ｒｐｍ　　（Ｂ型粘
度計）ｐＨ：７．６０。

実施例２ アルミニウムペースト（りん片状アルミニウムメタリッ
ク顔料含有率６５％）２０部、プチルセロソルブ２０部
および前記アクリル樹脂水溶液（Ａ−２）１６部を混合
してアルミニウム顔料を分散せしめた。

この分散液５６部に前記ウレタン樹脂系エマルジョン（
Ｂ−２）２３０部および脱イオン水２００部を加え、混
合したのち、［アクリゾールＡＳＥ−６０４を加え粘度
を調整し、下記特性を有する本発明のメタリックベース
コート用水性塗料（Ｍ−２）を得た。

みかけ粘度：　２９００ｃｐｓ／６ｒｐｍ　　（Ｂ型粘
度計）ｐＨ：７．６５。

実施例３ アルミニウムペースト（りん片状アルミニウムメタリッ
ク顔料含有率６５％）２０部、プチルセロソルブ２０部
および前記アクリル樹脂水溶液（Ａ−３）１２部を混合
してアルミニウム顔料を分散せしめた。

この分散液５２部に前記ウレタン樹脂系エマルジョン（
Ｂ−３）２２７部および脱イオン水２１２部を加え、混
合したのち、［アクリゾールＡＳＥ−６０Ｊを加え粘度
を調整し、下記特性を有する本発明のメタリックベース
コート用水性塗料（Ｍ−３）を得た。

みかけ粘度：　２８００ｃｐｓ／６ｒｐｍ　　（Ｂ型粘
度計）ｐＨ：７．６１。

実施例４ 前記で得られた各ベースコート用水性塗料及びクリヤー
コート塗料を用いて、２コート方式による塗装を行なっ
た。

プラスチック製被塗物としては、ポリウレタン製素材に
トリクロルエタンによる蒸気脱脂を１分行った後、［ソ
フレックスＮα１０００ブライマー］（関西ペイント■
製、ウレタンエラストマー系プライマー）を乾燥膜厚１
５μｍになるようにスプレー塗装し、８０℃の温度で３
０分乾燥したものを用いた。

この被塗物に前記各実施例で得たベースコート組成物を
２５℃の温度で相対湿度が６５％の塗装環境で、夫々２
回スプレーガンを用いて吹付塗布した。２回の塗布の間
に２分間のセッティングを行った。スプレーガンにおけ
るエアー圧は５ｋｇ／ＣＩ＃、塗料の流全は３　５　０
　ＩＩＩ１２／ｍｉｎ，被塗物との距離は３５ｃｍとし
た。被塗物の位置は、全工程を通じ垂直に保った。２回
塗布後、塗装した環境に２分間放置し、８０℃の温度で
１０分間風乾した。室温まで冷却した後、塗膜中の揮発
分含有率約２０％で、前記製造例７で得たクリヤーコー
ト塗料（Ｔ−１）を静電ガンを用いて塗布し、５分間の
セッティング後、８０〜９０℃で３０分間乾燥、硬化し
た。かくして、２コート方式による塗装を行なった。

得られた塗膜の仕上がり外観及び塗膜性能試験結果を第
１表に示した。

試験方法は、下記の通りである。

（１）仕上り性 タレは、被塗物に直径１０ｍｍの穴を開けて塗装した時
の穴の下のタレで評価した。Ｏはタレが０〜２龍を、Δ
はタレが２〜４關を、×はタレが４〜６ｍｍをそれぞれ
示す。

ムラは、目視で判定した。○は殆んど無し、■はわずか
に発生、×はムラが著しいことをそれぞれ示す。

（２）低温物性 低温での耐屈曲性により、塗膜の低温物性を調べた。−
３０゜Ｃの低温室にプラスチック塗板を２時間以上放置
して、基材が−３０゜Ｃになったのを確認して直径１／
２インチの丸棒に塗板をあてて、１秒間で１８０゜に折
り曲げ、下記基準で判定する。

○は塗膜にワレ、ヒビの異常なし。

■は塗膜にヒビが認められる。

×は塗膜に著しいワレが認められる。

（３）耐水性 塗装試験板を４０℃の温水に入れ、２４０時間浸漬する
。

取り出して、直ちに、水滴等を拭い取り、上塗り塗膜面
のフクレ、チヂミ等の異常の有無を評価した。耐水試験
前の塗装試験板と比較して、Ｏは変化のないことを、■
はフクレ、チヂミ等がわずかに認められたことを、×は
著しいフクレが認められたことを示す。

（４）耐衝撃性 デュポン式衝撃試験機を用い、撃芯半径１／２インチ、
荷重５００ｇで落下させた時、塗面にワレ目の入らない
最大高さ（　ｃｍ　）で示す。

第　　　１　　　表 第１表から、本発明の水性塗料によれば、仕上り性が良
く、しかも耐水性を低下させることなく、低温硬化性、
耐低温物性、耐衝撃性等に優れることが明らかである。

発明の効果 本発明の水性塗料は、ウレタン樹脂系エマルジョンを使
用しているため、耐低温物性が優れており、２コート方
式におけるベースコート塗料として使用すると、平滑性
、鮮映性、耐候性などが向上する。さらに、低温硬化性
にも優れているので、熱変形温度が低いプラスチックに
極めて好適である。

（以　上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）水性アクリル系樹脂及び （Ｂ）ウレタン樹脂系エマルジョン からなり、且つ、上記（Ｂ）成分が（ｉ）脂肪族及び／
   又は脂環式ジイソシアネート、（ｉｉ）数平均分子量が
   ５００〜５０００のポリエーテルジオール及び／又はポ
   リエステルジオール、（ｉｉｉ）低分子量ポリヒドロキ
   シル化合物及び（ｉｖ）ジメチロールアルカン酸からな
   り、且つＮＣＯ／ＯＨ当量比が１．１〜１．９であるウ
   レタンプレポリマーを、３級アミンで中和後又は中和し
   ながら水伸長、乳化して得られる自己乳化型ウレタンエ
   マルジョンであって、該両成分の合計固形分重量比に基
   いて、（Ａ）成分が１〜１２重量％、（Ｂ）成分が９９
   〜８８重量％であることを特徴とするプラスチック用熱
   可塑性水性塗料。
2. （２）プラスチックに、着色顔料及び／又はメタリック
   顔料を配合してなるベースコート塗料を塗装し、硬化又
   は未硬化で該塗面に透明塗膜を形成するクリヤーコート
   塗料を塗装した後、 １２０℃未満の温度でクリヤーコート塗膜又はこれら両
   塗膜を硬化せしめる２コート方式であって、上記ベース
   コート塗料として、請求項１記載の熱可塑性水性塗料を
   用いることを特徴とするプラスチック塗装法。