JPH04103679A - 水性中塗り塗料 - Google Patents
水性中塗り塗料Info
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- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
た塗装作業性(ワキ抵抗性、タレ抵抗性)を有し、かつ
平滑性ならびに上塗鮮映性にすぐれた塗膜に仕上げるこ
とに有用な新規水性中塗り塗料に関する。
り塗料を順次塗装する塗装系に用いられるものであり、
該塗装系で得られる塗膜の平滑性、鮮映性および仕上が
り外観などを向上させる一点から重要である。
あったが、防災上の安全性、無公害化、省資源化などの
観点から、水性塗料へ変換することが強く要望されてい
る。
樹脂およびベンゾインを主成分とする熱硬化性水性塗料
(特公平2−390号)や多価カルボン酸樹脂、アミノ
樹脂およびジフェニル系ポリエーテルポリオールを主成
分とする熱硬化性水性ハイソリッド塗料(特公昭61−
50106号)などが知られているが、これらを中塗り
塗料として用いる場合には種々の問題点がある。
料自体の塗膜の平滑性や鮮映性が十分でなく、しかも従
来の有機溶剤型中塗り塗料に比べて、塗膜硬化中に揮発
成分(例えば水)が突沸して、いわゆる「ワキ」が発生
しやすく、この現象は30〜40pmの膜厚においても
認められ、仕上がり外観低下の原因となっている。この
場合、ワキによる塗膜欠陥を避けるため、あらかじめ低
温度(約60℃)で予備加熱を行ない、未硬化塗膜中の
水をほとんど揮散させた後、昇温しで加熱硬化すると、
水分が十分揮散する前に未硬化塗膜の温度が上昇し、従
って塗膜粘度が低下して垂直部でタレを生じる。また、
このタレを防止するため、しオロジーコントロール剤や
体質顔料等を配合して構造粘性を大きくすると、塗着し
た塗液の流展性が低下し、加熱硬化後の中塗り塗膜の平
滑性が悪くなる。更に、ワキ対策のため、ガラス転移温
度の低い脂肪酸変性ポリエステル樹脂を基体樹脂として
用いると、タレ易くなり、塗膜の硬度も低下して、上塗
り塗装した後の上塗り鮮映性が不足する。
究した結果、特定のポリエステル樹脂、水性アミノ樹脂
、特定のヒドロキシエチルエチレン尿素及びアルキルエ
ーテル化ベンゾインを主成分とする水性塗料により目的
を達成できることを一見出した。即ち、該塗料は、水の
揮散のための予備加熱をすることなく、塗装後直ちに硬
化するための温度(通常140〜160℃程度)に加熱
し、かつその硬化膜厚が例えば60−以上であってもワ
キが発生せず、又タレが発生しにくく、しかも前記塗装
系における中塗り塗料とすることにより、塗膜の平滑性
及び上塗鮮映性が良好で、耐チッピング性、耐温性、層
間密着性などのすぐれた複合塗膜を形成できることを見
出した。
のである。
0のポリエステル樹脂、 (B)水性アミノ樹脂、 (C)一般式 (D)アルキルエーテル化ベンゾイン を主成分とすることを特徴とする水性中塗り塗料に関す
る。
ことがある)の特徴は、上記(A)および(B)成分に
(C)および(D)成分の両者を併用したところにある
。すなわち、これらの成分のうちいずれかが欠けてなる
塗料塗膜を水揮散のための予備加熱することなく、直ち
に加熱硬化すると、例えば、(A)、(B)および(C
)成分からなる系では加熱硬化時にワキが発生しやすく
、(A)、(B)および(DJ酸成分らなる系ではワキ
が発生しやすく、しかも平滑性および鮮映性も十分でな
い。
分のすべてを含む本塗料は、このような欠陥はすべて解
消され、上記した技術的効果を有する塗膜を形成する。
具体的に説明する。
〜300のポリエステル樹脂である。
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタン
ジオール、ベンタンジオール、2.2−ジメチルプロパ
ンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトールなどの多価アルコールおよび必要に
応じて併用するm個アルコールまたは分子中に1個のグ
リシジル基を有するモノエポキシ化合物(たとえば、「
カージュラEJ (商品名、シェル化学■製))をア
ルコール成分とし、無水フタル酸、イソフタル酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無
水マレイン酸、無水コハク酸、アジピン酸、セパチン酸
、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの多塩
基酸、および必要に応じて併用する安息香酸やt−ブチ
ル安息香酸などの一塩基酸を酸成分として、上記アルコ
ール成分と上記酸成分とを縮合してなるオイルフリーポ
リエステル樹脂、または上記アルコール成分および上記
酸成分に加えてヒマシ油、脱水ヒマシ油、桐油、サフラ
ワー油、大豆油、アマニ油、トール油、ヤシ油など、お
よびそれらの脂肪酸のうちの1種または2種以上の混合
物である油成分を、上記酸成分およびアルコール成分に
加えて、三者を反応させて得られる油変性ポリエステル
樹脂などがあげられる。また、アクリル樹脂やビニル樹
脂をグラフト化したポリエステル樹脂も(A)成分とし
て使用できる。
樹脂を用いると、貯蔵安定性、耐ワキ性、鮮映性および
耐チッピング性などがすぐれているので好ましい。
反応させてなるポリエステル樹脂(オイルフリーが好ま
しい)に、ポリイソシアネート化合物(ジイソシアネー
トが好ましい)を水酸基過剰にして反応させて得られる
。ポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレン
シイシソアネート、4.4′−ジフェニルメタンジイソ
シアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物、キシ
リレンジイソシアネート、メタまたはバラテトラメチル
キシリレンジイソシアネートのような芳香脂肪族ポリイ
ソシアネート化合物、ヘキサメチレンジイソシアネート
、インホロンジイソシアネート、及びこれらのビユレッ
ト化物やインシアヌレート化物、トリメチルへキサメチ
レンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシア
ネート、水素添加4.4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネートなどの脂肪族ポリイソシアネートや脂環族ポリ
イソシアネート等が挙げれられる。このうち、本塗料の
貯蔵安定性向上のためにはトリレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート・およびイソホロンジイソ
シアネートが好ましい、ポリイソシアネート化合物の使
用量は、ポリエステル樹脂に対して1〜40重量%、特
に4〜30重量%が好ましい。
15〜50、水酸基価が20〜300、好ましくは50
〜230である。酸価が10より小さくなると水性化が
不十分となり、水酸基価が20より小さ(なると塗膜の
硬化性が不十分であり、また酸価が100、水酸基価が
300を越えると塗膜の耐水性、耐藁品性が低下するの
でいずれも好ましくない。
〜20.000、特に3.000〜15.000が適し
ている。
ル基の50%以上を中和して水性とする。ここで用いら
れる塩基性物質としては、例えばアンモニア、メチルア
ミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ
、トリメチルアミノ、トリエチルアミノ、ジメチルエタ
ノールアミノ、ジェタノールアミノ、トリエタノールア
ミノなどがあり、このうち、ジェタノールアミノ、ジメ
チルエタノールアミノ、トリエタノールアミノなどが好
適である。
トリー、テトラ−、ベンター、ヘキサ−メチロールメラ
ミンおよびそれらのメチルエーテル化物、尿素−ホルム
アルデヒド縮合物、尿素−メラミン共縮合物などをあげ
ることができる。
することなく安定に分散する程度に親水性である。
メラミンの官能基と本塗料の性能との関連は次の通りで
ある。
ると、ワキ抵抗性は高くなるが、架橋反応温度が高く、
140〜150℃程度で該塗膜を硬化させるのに、酸触
媒を使用しないと架橋反応が不足となる傾向がある。
ル基(−CH10R)とが混在するメラミンでは、初期
硬化が速く、酸触媒は不要であるが、塗着塗膜から水や
溶剤が十分に揮散しないうちに塗膜表面で硬化が始まり
ワキ発生の原因となることがある。
なしで140〜150°C程度で(A)成分と良く架橋
反応する。また、この架橋反応は比較的遅くかつ自己硬
化性もメチロール基はど速くないので、有機溶剤および
水などが揮散し塗膜が溶融流動してから架橋硬化がはじ
まるので平滑性良好でワキのないかつ硬化性のよい塗膜
が得られる。
(i)イミノ基含有水溶性アミノ樹脂が最も適している
。
活性であり、加熱によって(A)、CB)および(D)
成分と反応して三次元に架橋した硬化塗膜の形成に寄与
するものと思われる。
CARBIDE Carp、からr UCARRea
ctiveDiluent RD 65−2 J (
商品名)として販売されている。
含有率が上がり、スプレー塗装などによる霧化が良好と
なり特に、塗着した塗料が流展しやすいためにワキ限界
膜厚が向上し、さらに、塗膜を硬化させるための加熱温
度を低くし、加熱時間を短く、しかも平滑性を良くする
という効果もある。
い)エーテル化物で、具体的には、ベンゾインメチルエ
ーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn−プ
ロピルエーテル、ベンゾイン1so−プロピルエーテル
、ベンゾインn−ブチルエーテル、ベンゾイン1so−
ブチルエーテルなどが挙げられる。
加する、(2)(A)成分の水溶液に常温もしくは加温
下で添加して撹拌混合する、(3)(A)成分の合成時
に添加する等の方法があり、いずれの添加方法を用いて
もワキ改良効果に影響はないが、一般には塗料中の顔料
含有量及び(D)成分の融点等を考膚して決定される。
ワキ発生膜厚を大きくするのに有効である。
を必須としており、これらの構成比率は目的に応じて任
意に選択できるが、(A)。
分が30〜85重Jfi%、特に50〜80重I%、(
B)成分は10〜40重量%、特に15〜30重■%お
よび(C)成分は5〜30重量%、特に5〜20重量%
がそれぞれ適している。また、(D)成分は、(A)、
(B)および(C)成分の合計量に対して、01〜10
重量%、特に1〜5重量%が好ましい。
ぞれ単独でもワキ抵抗性改良効果はあるが、その程度は
ワキ限界膜厚で40F程度(乾燥膜厚で)にすぎず、昨
今の中塗り厚膜指向(例えば45F以上)の場合では不
十分である。なぜなら、スプレー塗装などにおいて約4
5Pの膜厚に塗装しても、若干タレやタマリなどが生じ
てその部分の膜厚が60戸またはそれ以上になることが
あるので、60F以上でワキなどが発生しないことが強
く望まれており、本塗料により、(A)成分に(B)、
(C)および(D)成分のすべてを配合することによっ
て、ワキ限界膜厚を60F以上にすることが可能になっ
た。なお、これらの膜厚は予備加熱せず、塗装後、架橋
硬化のために直ちに加熱した系についてである。
分を必須成分とするが、さらにハジキ防止剤、消泡剤、
レベリング剤、たれ防止剤および硬化促進剤(酸触媒)
などの各種の変性剤、助剤を必要に応じて添加すること
ができる。また、アルコール系、エーテルアルコール系
、エステル系、ケトン系などの水と自由に混和し得る有
機溶剤を配合することもでき、その配合量は、樹脂固形
分(重量)に対し20重量%以下の範囲が適している。
物理強度向上等のため、酸化チタン、硫酸バリウム、炭
酸カルシウム、クレー等の無機顔料や、これに加えて看
彩のための各種顔料を上記(A)、(B)、(C)およ
び(D)成分の合計、樹脂固形分100重量部に対して
、1〜200重量部配重量心配とが好ましい。
電塗装によって塗装される。塗装膜厚は平坦部で硬化塗
膜にもとづいて30〜5CHmが適している。該塗膜は
通常140℃以上の加熱によって架橋反応して硬化塗膜
を形成する。また、本塗料を用いる前記塗装系における
tlil塗着(アニオン型、カチオン型)等の下塗り塗
料および上塗り塗料は特に制限されることなくすでに一
般に使用されているものでよい。
硬化反応のために加熱しても、ワキ限界膜厚は60F以
上であって高いワキ抵抗性を示し、且つ塗面の平滑性が
よい。
加熱は、タレ抵抗性を低下させ、そのタレ抵抗性対策の
ため必要とした塗料への構造粘性付与の技術は、中塗り
塗面の平滑性を低下させるといった悪循環は、本発明塗
料により一掃され、ワキやタレなどの発生が抑制され、
かつ平滑性のすぐれたバランスの良いものとなった。ま
た、上塗鮮映性、層間付着性、耐チッピング性等におい
ても、汎用の有機溶剤型中塗り塗料と比べ全く遜色のな
いものである。
更に具体的に説明する。各例中、部および%は原則とし
て重量に基づく。
パン18.5部および無水フタル酸467部を160〜
230℃で7時間反応させてなるポリエステル樹脂にト
リレンジイソシアネート15.7部を120℃で反応さ
せたのち、さらに無水トリメリット酸5,2部を加えて
180℃で1時間反応させて重量平均分子量が6.00
0.酸価が40および水酸基価が112のウレタン変性
ポリエステル樹脂を得た。これを、ジメチルエタノール
アミノで当量中和して、ウレタン変性ポリエステル樹脂
■とした。尚、ポリイソシアネートの使用態はポリエス
テル樹脂に対して17重量%である。
パン18,2部および無水フタル酸46.2部を160
〜230℃で7時間反応させてなるポリエステル樹脂に
キシリレンジイソシアネート16.8部を120℃で反
応させたのち、さらに無水トリメリット酸5.1部を加
太で180℃で1時間反応させて重量平均分子量が6.
200、酸価が40および水酸基価が110のウレタン
変性ポリエステル樹脂を得た。これを、ジェタノールア
ミノで当量中和して、ウレタン変性ポリスチル樹脂■と
した。尚、ポリイソシアネートの使用量はポリスチル樹
脂に対して18重量%である。
部および無水フタル酸50,0部を160〜230℃で
7時間反応させてなるポリエステル樹脂にトリレンジイ
ソシアネート9.7部を120℃で反応させたのち、さ
らに無ホフタル酸8.3部を加えて160℃で3時間反
応させて重量平均分子量が4.500、酸価が50およ
び水酸基価が220のウレタン変性ポリエステル樹脂を
得た。これを、トリエタノールアミノで当量中和して、
ウレタン変性ポリエステル樹脂■とした。尚、ポリイソ
シアネートの使用量はポリエステル樹脂に対して10重
量%である。
形分100部あたり、酸化チタン白80部、硫酸バリウ
ム20部およびカーボンブラック0.3部を配合した。
剤と一緒に容器に仕込み、ガラスピースを分散メジアと
して1時間かけて、ツブゲージで測定した粒子(ツブ)
が5−以下になるよう分散−した。
ミド■製品、イミノ基含有メラミン樹脂)(B−2):
rサイヌル3フ0J (三井すイアナミド■製品、
一部エーテル化メチロールメラミン樹脂、イミノ基台ま
ず) ($3)(C)成分名称。
iluent RD65−2J(75%水溶液) (*4)(D)成分名称。
溶剤ニジエチレングリコールモノエチルエーテル。これ
の配合量は、(A)成分。
あたりである。
膜部で約30戸、厚膜部で約70Fになるようスプレー
塗装で膜厚傾斜塗装し、塗装ブース(20〜25℃の温
度で、70〜75%RHに調湿)にて塗板を10分間、
水性に保持した後、150℃の乾燥機で焼付硬化させる
。このときに、ワキの塗装欠陥のない、最大膜厚をもっ
てワキ限界膜厚とする。
mの穴を、4cm間隔で空けたものを用いる。塗装は、
(*7)と同様に行う。塗装置後より、セツティング
時及び焼付は時共に、塗板は垂直に保持する(穴が横に
並ぶ様に)、このときの穴の周辺のタレ欠陥のない最大
膜厚をもってタレ限界膜厚とする。
CableCompany製のTUKON m1cr
ohardness testerにて測定した。数値
が大きくなるに従って硬質になる。
焼きし、冷却@直ちにその上に上塗り塗料(関西ペイン
ト■製「アミラック」男エナメル)を塗装し、140℃
で30分間、焼付硬化させた。この塗膜をクロスカット
−粘着セロハンテープ試験で塗膜のハガレの程度を調べ
た。○ははがれなしを、△は少しはがれたことを示す6
(*11)上塗り塗装系 (* 10)と同じ工程で水性中塗り塗料を40±5P
塗装し、150℃で30分間焼付硬化した中塗り塗膜の
上に(研磨等無しで)、上塗り塗料(関西ペイント■製
「アミラック」黒エナメル)を30〜40F塗装し、1
40°Cで30分間焼付硬化させた塗膜に基いて試験し
た。
ER・スガ試験機(…製]で測定。表中の数字はICM
値で0〜100%の範囲の値をとり、数値の大きい方が
鮮映性(写像性)がよく、ICM値が85以上であれば
鮮映性がすぐれていることを示す。
使用、同試験機の試料ホルダーに塗装試験板を垂直にと
りつけ50gの7号砕石を、同試験機の圧力計で4kg
/cm”の空気圧で噴射し、砕石を試験板に対し直角に
衝突させる。その時のハガレ傷の程度を良好(○)〜劣
る(×)の5rU階で1′11定した。
ストによった。■は、はがれなしを示す。
ボックスに、 5日間放置後とり出し、 フクレの有無を調べた6 ○は、 フクレなしを示 す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)酸価が10〜100で且つ水酸基価が20〜
300のポリエステル樹脂、 (B)水性アミノ樹脂、 (C)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるヒドロキシエチルエチレン尿素、および (D)アルキルエーテル化ベンゾインを主成分とするこ
とを特徴とする水性中塗り塗料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22043290A JP2883699B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 水性中塗り塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22043290A JP2883699B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 水性中塗り塗料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04103679A true JPH04103679A (ja) | 1992-04-06 |
JP2883699B2 JP2883699B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16751019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22043290A Expired - Lifetime JP2883699B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 水性中塗り塗料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2883699B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010149106A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-07-08 | Kansai Paint Co Ltd | 塗膜形成方法及び塗装物品 |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP22043290A patent/JP2883699B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010149106A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-07-08 | Kansai Paint Co Ltd | 塗膜形成方法及び塗装物品 |
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JP2883699B2 (ja) | 1999-04-19 |
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