JPH027980B2

JPH027980B2 -

Info

Publication number: JPH027980B2
Application number: JP62327641A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Mase
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1990-02-21
Also published as: JPH01103671A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、透明性および防錆性能に特に優れた
高防錆クリア塗膜に関する。本発明の高防錆クリ
ア塗膜は、自動車のアルミホイールなどの防錆用
として有用である。［従来の技術］従来、自動車のアルミホイールには、アルミニ
ウムの金属感を引立たせるために、一般にクリア
塗料が用いられている。このクリア塗料に要求さ
れる性能としては、透明性、耐候性および防錆性
能が重視され、これらの性能に比較的優れたアク
リル樹脂とメラミン樹脂、エポキシ樹脂を組み合
せた焼付塗料が用いられている。しかしながら塗
膜の膜厚が薄いと、小石の衝突などにより傷付き
やすく、その傷の部分から腐蝕が生じてしまう。
また傷が付かないまでも、海浜地域および融雪剤
を散布する地域などにおける防錆性能は充分とは
いえなかつた。そこで充分な膜厚を確保するため
に、同種の塗料を塗装する度に乾燥させながら数
回塗り重ねる多コート多ベーク方式で塗装するこ
とが行なわれている。しかしながら、多コート多ベーク方式を行なう
場合には、層間付着性が不十分となる場合が多
く、乾燥塗膜表面を研磨した後次の塗料を塗布し
ている。しかし研磨は工数が多大となり、かつ研
磨不良の部位では付着不良が生ずる恐れが大き
い。これを解決するため、例えば特開昭62−
95364号公報には、層間付着性向上のためのＮ―
ｎ―ブトキシメチルアクリルアミドを共重合成分
として合成されたアクリル樹脂を含有する防錆塗
料組成物の開示がある。なお、ウエツト―オン―ウエツトで塗装した
後、２種の塗膜を同時に硬化させる方法では、層
間付着性の問題は生じないが、タレが生じない程
度の膜厚しか塗布することができず、所望の膜厚
が確保できない。［発明が解決しようとする問題点］上記した特開昭62−95364号公報に開示された
塗料組成物などによれば、研磨を省略した多コー
ト多ベーク塗装により膜厚を確保でき、防錆性能
に優れた塗膜が得られる。しかしながら、上記し
た従来の塗料組成物では、特に面肌、光沢などの
外観品質性能を重視するために、基体樹脂として
は軟質タイプのガラス転移温度（Tg）の低いも
のが使用されている。従つて焼付時には基体樹脂
の粘度が低下し、アルミホイールの切削面のエツ
ジ部の膜厚が薄くなる場合があつた。この現象は
一般に潮引き現象と呼ばれている。さらにスプレ
ー塗装などの場合には、エツジ部に塗料が乗りに
くいという現象もある。このような事情により、多コート多ベークで塗
装しても、エツジ部の膜厚が所望の厚さとならな
い場合があつた。そのためエツジ部からの腐蝕が
生じやすいという問題点がある。またエツジ部が
所望の膜厚となるように塗装すると、他の部分が
必要以上に厚くなり、資源の無駄が生じるととも
に、性能低下が生じる場合もある。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであり、エツジ部分にも充分な膜厚で被覆さ
れ、かつ高い透明性を有するとともに表面も平滑
で光沢も良好な高防錆クリア塗膜を提供するもの
である。［問題点を解決するための手段］本発明の高防錆クリア塗膜は、基体樹脂（固
形分）100重量部と基体樹脂中に分散された透
明性フイラー10〜40重量部とを含有する塗料から
形成された透明な下塗り塗膜と、下塗り塗膜表面に一体的に被覆されガラス転移
温度が０〜40℃の基体樹脂を主成分とするクリ
ア塗料から形成された透明な上塗り塗膜と、から
構成される。下塗り塗膜は、基体樹脂と透明性フイラーを
含有する塗料が硬化して形成されている。基体樹脂は透明性フイラーが混合され、塗膜
として硬化した状態で透明であれば、ほとんどの
樹脂を用いることができる。例えば、従来と同様
に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂
にメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの硬
化剤、および付着性付与剤としてのエポキシ樹脂
などを混合した焼付け硬化用樹脂を用いることが
できる。また、ラツカータイプのエポキシ樹脂、
アクリル化アルキド樹脂などを単独で用いること
もできる。基体樹脂には、ガラス転移温度（以下Tgと
略す）が70〜100℃の硬質タイプの樹脂を用いる
ことが望ましい。このようにすれば、焼付時の昇
温による塗膜の粘度の低下が小さくなり、焼付時
の塗膜の潮引き現象が防止され、エツジ部の膜厚
が薄くなるのを防止することができる。Tgが70
℃未満であると焼付時に粘度が低下しやすくなつ
て、後述の透明性フイラーの配合量が少ない場合
などにはエツジ部の膜厚が薄くなりやすい。また
Tgが100℃をこえると塗装時の不揮発分が低くな
つて所望の膜厚を得にくく、スプレー塗装時に糸
引きが生ずるなど、スプレー作業上好ましくな
い。透明性フイラーは、上記基体樹脂に混合され
た状態で高いチクソトロピー性を示し、かつ塗膜
とされた時に透明となるものが用いられる。この
ような透明性フイラーとしては、例えば市販のア
エロジル130、200、300、380、Ｒ―972（日本アエ
ロジル株式会社製）、G100、G130、G300、G310
（Glidden SLCRON社製）、超疎水性シリカのタ
ラノツクスTM―500（グンゼ産業株式会社製）等
の微粉シリカを用いることができる。なかでも比
表面積が300m²／ｇ以上の超微粉シリカを用いれ
ば、特に高いチクソトロピー性と高い透明性を得
ることができる。このような超微粉シリカとして
はアエロジル380が市販されている。この透明性フイラーは、基体樹脂（固形分）
100重量部に対し10〜40重量部、望ましくは15〜
25重量部用いられる。10重量部より少ないとチク
ソトロピー性が小さくタレやすいためエツジ部に
厚膜に塗布できず、40重量部をこえると被塗物と
の付着性、塗膜性能などに不具合が生ずる。上塗り塗膜は、主として基体樹脂が硬化して
形成されたクリア塗膜である。この基体樹脂
は、硬化した時に透明であり、かつ諸物性に優れ
た樹脂が望ましい。例えばアクリル樹脂とメラミ
ン樹脂との混合樹脂が挙げられる。本発明の高防
錆クリア塗膜ではエツジ部などの膜厚はほとんど
下塗り塗膜で確保されるため、上塗り塗膜は薄膜
で充分であり、塗料はチクソトロピー性を有する
必要がない。従つて塗面の平滑性に優れた組成と
することができる。基体樹脂にはTgが０〜40℃、望ましくは15
〜30℃の範囲のものが用いられる。このようにす
ることで塗膜の外観品質を保持し、面肌、光沢を
良くすることができる。Tgが０℃未満であると
硬度、耐薬品性などの塗膜物性に劣り、Tgが40
℃をこえると面肌、光沢などが劣り外観品質上好
ましくない。なお、本発明の高防錆クリア塗膜には、下塗り
塗膜および上塗り塗膜を問わず、紫外線吸収剤、
硬化促進剤、レベリング剤、増粘剤、消泡剤など
の添加剤を使用することができることはいうまで
もない。また、本発明のクリア塗膜が形成される被塗物
の素材は特に制限されないが、アルミニウムを始
めとして、鉄、銅、スズ、亜鉛などの金属および
これらの合金を用いれば、その金属感をひきたた
せることができる。なお、被塗物の形状に制限は
ない。本発明の高防錆クリア塗膜を形成するには、ま
ず基体樹脂に透明性フイラーが分散された下塗
り塗料を被塗物に塗布する。この下塗り塗料は高
いチクソトロピー性を有しているため、静置状態
では粘度が高く塗装は固難であるが、撹拌した
り、振動させたりして応力を加えることによつて
粘度が低下し、通常のエアスプレーなどで塗布す
ることができる。応力を加えながら塗装するのが
望ましい。そして被塗物に塗着した下塗り塗料
は、静置状態となるため急激に粘度が上昇し、エ
ツジ部にも厚膜に塗装することができる。塗布された下塗り塗膜に上塗り塗膜を形成する
には、下塗り塗膜を乾燥させた後上塗り塗料を塗
装する２コート２ベーク方式で塗装してもよい
し、ウエツト―オン―ウエツトで塗装する２コー
ト１ベーク方式で行なうこともできる。この上塗
り塗料は従来と同様に塗装することができる。そ
して数分のセツテイングタイムをおいた後、所定
の温度で所定時間加熱することにより、下塗り塗
膜と上塗り塗膜とは一体的に結合しながら硬化す
る。［発明の作用および効果］本発明の高防錆クリア塗膜は、基体樹脂（固
形分）100重量部と基体樹脂中に分散された透
明性フイラー10〜40重量部とを含有する塗料から
形成された透明な下塗り塗膜と、Tgが０〜40℃
の基体樹脂を主成分とする透明な上塗り塗膜と
から構成されている。従つて下塗り塗膜でエツジ
部の被覆性を向上させて高い防錆性を付与すると
ともに、上塗り塗膜で外観品質を向上させるとい
う背反事象の機能を分割して与えることができ
る。また、上塗り塗膜の架橋密度を大きくして耐
薬品性、耐油性などを付与するとともに、下塗り
塗膜の架橋密度を小さくして内部歪の発生を少な
くし、付着性を向上させることも容易にできる。また、下塗り塗料はチクソトロピー性が高いた
め、エツジ部にも厚く塗布できるとともに、焼付
時に塗膜の粘度低下が少なくエツジ部の潮引き現
象が防止される。これにより下塗り塗膜でエツジ
部の膜厚を大きく確保でき、高い防錆性能を有す
る。また上塗り塗膜は、主としてTgが０〜40℃
の軟質系の基体樹脂から形成されているため、
面肌、光沢などに優れた外観品質を有している。
そして下塗り塗膜および上塗り塗膜は透明性に優
れているので、アルミホイールなどに塗装された
場合にアルミニウムの金属光沢を損うことなく表
出させることができる。［実施例］以下実施例により説明する。なお、以下にいう
「部」は全て重量部を意味する。第１図に本実施例の高防錆クリア塗膜の模式的
な断面図を示す。この塗膜は、自動車のアルミホ
イール１表面に形成され超微粉シリカ２１が分散
された下塗り塗膜２と、下塗り塗膜２表面に形成
された上塗り塗膜３とから構成される。下塗り塗
膜２と上塗り塗膜３とは優れた透明性を示し、上
塗り塗膜３表面は平滑で良好な光沢を有してい
る。またアルミホイール１のエツジ部にも充分な
膜厚が確保されている。以下、上記塗膜の構成および性能について詳述
する。『第１のシリーズの実施例』（実施例１） (1) 基体樹脂の製造１リツトルの４ツ口フラスコに、イソブチルア
ルコール30部、ｎ―ブチルアルコール20部、キシ
レン10部、ソルベツソ（＃100）40部を加え、窒
素ガスを流しながら100〜110℃に加熱し、攪拌を
開始する。次にスチレン32部、アクリル酸エチル
44部、Ｎ―ｎ―ブトキシメチルアクリルアミド15
部、アクリル酸―２ヒドロキシエチル７部および
アクリル酸２部との混合物に、２、2′―アゾビス
イソブチロニトリル1.9部を加えて溶解し、上記
の溶液の入つたフラスコ内に２時間を要して滴下
する。滴下終了後１時間後に、２、2′―アゾビス
イソブチロニトリル0.95部を４時間かけて添加
し、添加後さらに１時間加熱および攪拌を続けた
後冷却して濾過して、透明なアクリル樹脂を得
た。このアクリル樹脂は固形分50％、重量平均分
子量は20700、Tgは約20℃である。上記のアクリル樹脂130部と、ｎ―ブチル化メ
ラミン樹脂（三井東圧化学(株)製ユーバン2OSE―
60（固形分60％））20部およびエポキシ樹脂（油化
シエル化学(株)製エピコート1001B―80（固形分80
％））10部を配合して基体樹脂とした。 (2) 下塗り塗料の調製上記基体樹脂80部に対して超微粉シリカ
（「アエロジル380」日本アエロジル(株)製、比表面
積380m²／ｇ）を15部配合し、３本ロールミルに
３回通して分散後、さらに基体樹脂を80部加え
て乳濁状の下塗り塗料を製造する。この下塗り塗
料はチクソトロピー性が非常に高く、静置状態で
はほとんど流動せず、粘度の測定が困難である。 (3) 上塗り塗料の調製本実施例では上記基体樹脂をそのまま上塗り
クリア塗料として用いた。 (4) 塗装予めアルカリ脱脂後、リン酸ジルコニウム系の
化成処理剤により表面処理されたアルミホイール
を用意し、不揮発分が25％となるようにシンナー
（酢酸エチル／トルエン／イプゾール150＝７／
２／１）で稀釈された下塗り塗料を、平面部で15
〜20μｍになるようにエアスプレーで塗装する。
なお、稀釈された下塗り塗料は静置状態では粘度
が高く塗装不可能であるが、振動を加えながら塗
装すれば粘度が低下し、エアスプレーによる塗装
が可能である。そして１分間のフラツシユタイムをおいた後、
粘度25秒（フオードカツプNO.4，20℃）となる
ようにシンナー（トルエン／キシレン／ソルベツ
ソ100／イプゾール150＝３／２／４／１）で調整
された上塗りクリヤー塗料を、平面部で25〜30μ
ｍになるようにウエツト―オン―ウエツトで塗装
し、７分間のセツテイングタイムをおいて、140
℃にて20分間焼付乾燥した。 (5) 試験本実施例の塗膜をもつアルミホイールについ
て、ごばん目付着試験、テスターによるエツジ部
の導通試験、および塩水噴霧48時間後40℃×85％
湿度下で10日間保持する糸サビ試験を行い、結果
を第１表に示す。（実施例２）

【表】

【表】ても針がふれない
2) 糸サビ試験 ○：発錆なし △：わず
かに発錆 ×：エツジ部全体に発錆
超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を13
部としたこと以外は実施例１と同様である。結果
を第１表に示す。（実施例３）超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を11
部としたこと以外は実施例１と同様である。結果
は第１表に示す。（実施例４）透明性フイラーとして超微粉シリカ（アエロジ
ル380）の代りに、疎水性シリカ（アエロジルＲ
―972）を使用し、その配合量を30部としたこと
以外は実施例１と同様である。結果は第１表に示
す。（実施例５）透明性フイラーとして超微粉シリカ（アエロジ
ル380）の代りに、超疎水性シリカ（タラノツク
クスTM―500）を使用し、その配合量を30部と
したこと以外は実施例１と同様である。結果は第
１表に示す。（比較例１）超微粉シリカ（アエロジル380）を用いず、す
なわち下塗り塗料として基体樹脂を用いたこと
以外は実施例１と同様である。結果は第１表に示
す。（比較例２）超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を８
部としたこと以外は実施例１と同様である。結果
は第１表に示す。（比較例３）疎水性シリカ（アエロジルＲ―972）の配合量
を８部としたこと以外は実施例４と同様である。
結果は第１表に示す。（比較例４）超疎水性シリカ（「タラノツクスTM―500」グ
ンゼ産業(株)製）の配合量を８部としたこと以外は
実施例５と同様である。結果は第１表に示す。（比較例５）疎水性シリカ（アエロジルＲ―972）の配合量
を40部としたこと以外は実施例４と同様である。
結果は第１表に示す。（比較例６）超疎水性シリカ（タラノツクスTM―500）の
配合量を40部としたこと以外は実施例５と同様で
ある。結果は第１表に示す。（評価）第１表より、超微粉シリカ（アエロジル380）
の配合量が減少し、ある限度を超えると導通試験
および糸サビ試験の結果が悪くなつていることが
あきらかである。そしてその配合量はPWC
（Pigment Weight Concentration）で約10％以
上が望ましいこともわかる。またシリカが多く含
まれると塗膜が脆くなり、ゴバン目試験で剥離が
発生している。また透明なフイラーの種類として
は、超微粉シリカがエツジカバー性に対して効果
的であることがわかる。『第２のシリーズの実施例』（実施例６） (1) 下塗り塗料の調製基体樹脂として市販のエポキシ樹脂（「エピ
クロンH303―45」大日本インキ化学工業(株)製、
固形分45％、Tg約90℃）を用い、このエポキシ
樹脂100部に対し、キシレン／セロソルブアセテ
ート／シクロヘキサノン＝45／25／30（重量比）
のシンナー80部を加えて、樹脂濃度25％のワニス
を得た。このワニス180部に対し超微粉シリカ（アエロ
ジル380）20部を混合し、３本ロールミルに３回
通過させるとともに、上記エポキシ樹脂150部お
よび上記シンナー100部をロール上に徐々に投入
して分散混合して、非常にチクソトロピー性の高
い透明な下塗り塗料が得られた。 (2) 上塗り塗料の調製第１のシリーズの実施例で合成したアクリル樹
脂100部と、ｎ―ブチル化メラミン樹脂（ユーバ
ン2OSE―60）35部とを混合し、上塗りクリア塗
料とした。 (3) 塗装上記下塗り塗料100部に対して上記シンナーを
30部配合し、第１のシリーズの実施例と同様のア
ルミホイールに、平面部で15〜20μｍになるよう
にエアスプレーで塗装し、２分間のセツテイング
タイムをおいて、110℃にて15分間乾燥させて下
塗り塗膜を形成した。１時間後アルミホイールの表面温度が常温に下
がつたのを確認して、上記シンナーで粘度25秒
（フオードカツプNO.4、20℃）に調整された上塗
りクリヤー塗料を平面部で25〜30μｍになるよう
に塗装し、７分間のセツテイングタイムをおい
て、140℃にて30分間焼付乾燥した。 (4) 試験この２コート２ベイク方式で塗装されたアルミ
ホイールについて、第１のシリーズの実施例と同
様の試験を行なつた。結果は第２表に示す。（実施例７）透明性フイラーとして、超微粉シリカ（アエロ
ジル380）の代りに、疎水性シリカ（アエロジル
Ｒ―972）を使用した以外は実施例６と同様の塗
料を用い、同様に塗装、試験を行なつた。結果は
第２表に示す。

【表】

【表】おいても針がふれない
2) 糸サビ試験 ○：発錆なし △：わ
ずかに発錆 ×：エツジ部全体に発錆
（実施例８）透明性フイラーとして超疎水性シリカ（「タラ
ノツクスTM―500」グンゼ産業(株)製）を用いた
こと以外は実施例６と同様である。結果は第２表
に示す。（実施例９）下塗り塗料の基体樹脂として、アクリル樹脂
Ａ（「アクリデイツクＭ―1156」大日本インキ化学
工業(株)製、不揮発分50％Tg約78℃）を使用した
こと以外は実施例７と同様である。結果を第２表
に示す。（実施例 10）基体樹脂として、アクリル樹脂Ｂ（「アクリデ
イツクＡ―111―50」大日本インキ化学工業(株)製、
不揮発分50％、Tg62℃）を使用し、超微分シリ
カ（アエロジル380）の配合量を30部としたこと
以外は、実施例６と同様である。結果を第２表に
示す。（比較例７）透明性フイラーを用いないこと以外は実施例６
と同様である。結果を第２表に示す。（比較例８）超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を10
部としたこと以外は実施例６と同様である。結果
は第２表に示す。（比較例９）超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を10
部としたこと以外は実施例９と同様である。結果
は第２表に示す。（比較例 10）超微粉シリカ（アエロジル380）の配合量を10
部としたこと以外は実施例10と同様である。結果
を第２表に示す。（評価）第２表より透明フイラーの配合量の少ないもの
について、基体樹脂のTgが高いものほど導通試
験、糸サビ試験において良好な結果である。また第１表と第２表より、基体樹脂のTgが70
℃以上であり、透明性フイラーとして超微分シリ
カを使用する組合せがエツジカバーに対しては最
も効果的であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の塗膜の構成を示す
模式的断面図である。１…アルミホイール、２…下塗り塗膜、３…上
塗り塗膜、２１…超微粉シリカ。

Claims

【特許請求の範囲】１基体樹脂（固形分）100重量部と該基体樹
脂中に分散された比表面積が100m²／ｇ以上の
超微粉シリカ粉末10〜40重量部とを含有する高チ
クソトロピー性塗料から形成された透明な下塗り
塗膜と、該下塗り塗膜表面に一体的に被覆されガラス転
移温度が０〜40℃の基体樹脂を主成分とするク
リア塗料から形成された透明な上塗り塗膜と、か
らなることを特徴とする高防錆クリア塗膜。２基体樹脂のガラス転移温度は70〜100℃で
ある特許請求の範囲第１項記載の高防錆クリア塗
膜。３下塗り塗膜を形成する塗料には基体樹脂
（固形分）100重量部に対して15〜25重量部の超微
粉シリカ粉末が含有されている特許請求の範囲第
１項記載の高防錆クリア塗膜。４基体樹脂のガラス転移温度は15〜30℃であ
る特許請求の範囲第１項記載の高防錆クリア塗
膜。５下塗り塗膜と上塗り塗膜とはウエツト―オン
―ウエツトで塗装され同時に焼付け乾燥されて硬
化したものである特許請求の範囲第１項記載の高
防錆クリア塗膜。