JPH04310269A - 樹脂成形部品の塗装方法及びそれにより得られた塗装部品 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂成形部品の塗装方法
の改良及びこの方法によって得られた塗装部品に関する
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は、トップコ
ートの耐研摩性が良好で、かつ低温での耐折り曲げ性や
耐衝撃性の良好な複層塗膜を得ることのできる樹脂成形
部品の２コート１ベーク型塗装方法、及びこの方法によ
り得られた塗装部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂成形部品の２コート１ベーク
型塗装方法においては、低温での耐折り曲げ性や低温で
の耐衝撃性の良好な塗膜を得るために、ベースコート塗
膜及びトップコート塗膜のヤング率を低くして、低温で
の伸び率を高くすることが試みられている。しかしなが
ら、従来の樹脂成形部品の塗装においては、トップコー
トに、ヤング率が低く、破断強度が高い上、伸び率の高
い軟質な塗膜が用いられているため、塗装ラインにおい
て塗膜欠陥が生じた際、ゴミを除去するための研摩処理
が不可能であったり、たとえ研摩できたとしても塗膜の
光沢が低下するのを免れないなどの欠点があり、塗装工
程の生産性に大きな障害となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情のもとで、トップコートの耐研摩性が良好で、かつ低
温での耐折り曲げ性や耐衝撃性の良好な複層塗膜を得る
ことのできる樹脂成形部品の２コート１ベーク型塗装方
法、及びこの方法により得られた塗装部品を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは樹脂成形部
品の２コート１ベーク型塗装方法について鋭意研究を重
ねた結果、トップコートには、その耐研摩性を向上させ
るためにヤング率が高く、かつ破断強度が低い上、−３
０℃における塗膜の伸び率が６〜１０％の塗膜を用い、
一方、ベースコートには、トップコートの−３０℃の伸
び率の低さを補うために塗膜の−３０℃の伸び率で９０
〜１４０％にした塗膜を用いることにより、この複層塗
膜が受ける低温での変型エネルギーを軟質なベースコー
ト塗膜中に吸収分散させ、低温での耐折り曲げ性や耐衝
撃性が良好な複層塗膜が得られることを見い出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、樹脂成形部品に、ベ
ースコートとトップコートとから成る２コート１ベーク
型の塗装を施すに当たり、該ベースコートの−３０℃の
温度における伸び率が９０〜１４０％になるようなベー
スコート用塗料を用い、かつトップコートの２０℃の温
度における破断強度／ヤング率比が１×１０−５〜７×
１０−５ｃｍで、−３０℃の温度における伸び率が６〜
１０％になるようなトップコート用塗料を用いて塗装を
施すことを特徴とする樹脂成形部品の塗装方法、及びこ
の方法で得られた塗装部品を提供するものである。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいては、トップコートは２０℃の温度における破断強
度／ヤング比率が１×１０−５〜７×１０−５ｃｍの範
囲にあり、かつ−３０℃の温度における伸び率が６〜１
０％の範囲にあることが必要である。該破断強度／ヤン
グ率比が１×１０−５ｃｍ未満では低温屈曲性や低温衝
撃性に劣るし、７×１０−５ｃｍを超えると塗膜の耐研
摩性が低下する。また、該伸び率が６％未満では低温に
おける耐屈曲性及び耐衝撃性が十分ではないし、１０％
を超えると耐研摩性が低下する傾向がみられる。

【０００７】このようなトップコートを与えるトップコ
ート用塗料としては、ガラス転移点が１０〜２５℃の範
囲にあり、かつ水酸基価が５０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇの
範囲にあるアクリルポリオール樹脂が好ましく用いられ
る。 該ガラス転移点が１０℃未満では塗膜形成時、２０℃の
温度における塗膜の破断強度／ヤング率比が７×１０−
５ｃｍを超えるおそれがあるし、２５℃を超えると−３
０℃の温度における塗膜の伸び率が６％未満となる傾向
がみられ、本発明の目的が十分に達せられない。

【０００８】また、該水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未
満では−３０℃の温度における塗膜の伸び率が６％未満
となるおそれがあるし、８０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると
該破断強度／ヤング率比が７×１０−５ｃｍより大きく
なる傾向がみられ、本発明の目的が十分に達せられない
。一方、ベースコートは−３０℃における伸び率が９０
〜１４０％の範囲にあることが必要である。この伸び率
が９０％未満では低温における耐屈曲性及び耐衝撃性が
不十分であるし、１４０％を超えると延性が増大するた
め耐ガソリン性が低下する。

【０００９】このようなベースコートを与えるベースコ
ート用塗料としては、ガラス転移点が−３０〜−５０℃
の範囲にあるアクリルポリオール樹脂が好ましく用いら
れる。該ガラス転移点が−３０℃より高い場合、−３０
℃の温度における塗膜の伸び率が９０％未満となるおそ
れがあるし、−５０℃より低いと該伸び率が１４０％を
超える傾向がみられ、本発明の目的が十分に達せられな
い。

【００１０】本発明においては、トップコート用及びベ
ースコート用塗料として、前記したようにアクリルポリ
オール樹脂が好適に用いられるが、これは塗装された樹
脂成形部品を屋外に曝露した場合、ポリエステルポリオ
ール樹脂やアルキッドポリオール樹脂などでは十分な耐
候性が得られず、経時により低温での特性の低下が著し
く、実用的でないためである。

【００１１】本発明に用いるアクリルポリオール樹脂の
モノマー成分としては、アクリル酸又はメタクリル酸及
びこれらと一価アルコールとのエステル、例えばメチル
アクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレ
ート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチル
メタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタ
クリレートなどが挙げられ、また、これらとスチレンな
どの芳香族系ビニルモノマーとを組み合わせて用いても
よい。また、アクリルポリオール樹脂に硬化剤と反応を
させるために水酸基やカルボキシル基を導入するには、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート等の水酸基を含有するモノマー、ア
クリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基を含有する
モノマーを使用する。

【００１２】前記のアクリルポリオール樹脂を含有する
トップコート用塗料及びベースコート用塗料には、硬化
剤として脂肪族及び／又は脂環式ポリイソシアネート化
合物が用いられる。脂肪族ポリイソシアネート化合物と
しては、例えば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の三量体（イソシアヌレー
ト、ビューレット、トリメチロールプロパンアダクト型
など）、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイ
ソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネート及びこれらの誘導体などが挙げられ
、一方、脂環式ポリイソシアネート化合物としては、例
えばイソホロンジイソシアネート及びこれらの誘導体な
どが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は
１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても
よい。

【００１３】本発明で用いられるトップコート用塗料や
ベースコート用塗料に用いられる顔料については特に制
限はなく、従来塗料に慣用されているもの、例えば有機
顔料、無機顔料、アルミ顔料あるいはパール顔料などの
中から任意のものを選択して用いることができ、これら
はベースコート用及びトップコート用塗料のいずれか一
方に配合してもよいし、両方に配合してもよい。さらに
、ベースコート用塗料には、トップコートとのセパレー
ト性向上のために、例えばセルロースアセテートやブチ
レートなどのセルロース誘導体、ノンアクアースディス
パージョン（ＮＡＤ）、あるいはリアクションマイクロ
ゲルなどのレオロジーコントロール剤などを添加するこ
とができる。

【００１４】前記塗料には、所望に応じ従来塗料に慣用
されている各種添加剤、例えばレベリング剤、酸化防止
剤、光安定剤、紫外線吸収剤などを添加してもよい。本
発明において、塗装が施される樹脂成形部品の素材につ
いては特に制限はなく、例えばポリウレタン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂などが挙げられる。

【００１５】本発明の塗装部品を製造するには、まず前
記の樹脂成形部品を必要ならば公知の方法により脱脂処
理を施し、次いでこれに所望の硬化剤を含む前記ベース
コート用塗料を、エアースプレー塗装、エアレススプレ
ー塗装、ロールコーター塗装、はけ塗り、タンポ塗りな
どの方法で、乾燥膜厚が通常５〜２５μｍになるように
塗装したのち、必要に応じ自然乾燥又は加熱乾燥させる
。次にこの塗膜の上に、所望の硬化剤を含む前記トップ
コート用塗料をベースコート用塗料の場合と同様にして
、乾燥膜厚が通常１０〜４０μｍになるように塗装した
のち、必要に応じ自然乾燥又は加熱乾燥させ、次いで５
０〜１２０℃程度の温度で焼付ければよい。このように
して得られた本発明の塗装部品における複層塗膜は、そ
のトップコートの耐研摩性が良好で、かつ低温での耐折
り曲げ性や耐衝撃性が良好である。

【００１６】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。なお、塗膜の性能は次のようにして評価
した。

【００１７】（１）耐低温衝撃性 デュポン衝撃試験機［ＪＩＳ　Ｋ−５４００（１９９０
）８．３．２デュポン式による］を用い、かつ試験試料
のサンプルとして−３０℃の雰囲気下で２時間放置した
ものを用いた。試験試料をその塗膜を上向きにして受け
台と撃ち型の間にはさみ、その上に３ｋｇの荷重を６０
ｃｍの高さから落下させ、塗膜が無傷ならば合格（〇）
、割れなどが生じた場合を不合格（×）とした。

【００１８】（２）耐低温折り曲げ性 試験試料のサンプルを−３０℃の雰囲気下で２時間放置
し、直径４０ｍｍの丸棒に塗面を外に向けて１秒間で１
８０度湾曲させ、塗膜が無傷ならば合格（〇）、割れな
どが生じた場合を不合格（×）とした。 （３）耐研摩性 研摩紙＃１５００［日本研紙（株）製、ＣＣ１５００−
Ｃｗ］を用い、塗面にペーパー傷を付けたのちリニレイ
ワックス＃３を用いてペーパー傷の上を研摩する。評価
方法としては、試験部分の６０度光沢の初期の６０度光
沢に対する比が９０％以上なら合格（〇）、それ未満な
ら不合格（×）とした。 （４）耐ガソリン性 試験試料のサンプルを２０℃の雰囲気下で日本石油製レ
ギュラーガソリンに３０分間浸漬させたのち、塗膜にチ
ヂミ、ハガレなどの異常が生じない場合を合格（〇）、
生じた場合を不合格（×）とした。

【００１９】製造例１　　アクリル樹脂溶液Ａの製造　
　温度計、滴下ロート、コンデンサー及び撹拌装置を備
えた四つ口フラスコに、酢酸ｎ−ブチルエステル３９重
量部仕込んで、１２５℃に昇温してその温度に保ち、こ
れに滴下ロートから、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート６．９６重量部、ｎ−ブチルアクリレート２６．２
２重量部、メチルメタクリレート２６．８２重量部、ｔ
−ブチルペルオキシベンゾエート１．０重量部の混合物
を２時間で滴下したのち、同温度で２時間撹拌し、重合
反応を完結させアクリル樹脂溶液Ａを得た。このアクリ
ル樹脂溶液Ａは加熱残分が６０ｗｔ％、樹脂の重量平均
分子量は２０，０００であった。

【００２０】製造例２〜１２　　アクリル樹脂溶液Ｂ〜
Ｌの製造 　　第１表に示す種類と量の各成分を用い、製造例１と
同様にしてアクリル樹脂溶液Ｂ〜Ｌを得た。このアクリ
ル樹脂溶液の加熱残分及び樹脂の重量平均分子量を第１
表に示す。なお、アクリル樹脂溶液Ａ〜Ｈはトップコー
ト用、Ｉ〜Ｌはベースコート用である。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】注 １）ＪＩＳ　Ｋ−５４０７（１９９０）４、加熱残分に
よる。 ２）ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー（ＧＰ
Ｃ）による測定。

【００２４】参考例１　　トップコート用塗料の調製　
　製造例１で得られたアクリル樹脂溶液Ａ６９．４重量
部、紫外線吸収剤「チヌビン９００」（チバガイギー社
製）０．９重量部、光安定剤「サノールＬＳ−２９２」
［三共（株）製］０．９重量部、表面調整剤「ＢＹＫ３
３１」（ビッグケミー社製）０．１重量部、ソルベッソ
１００　２８．７重量部及び硬化剤としての「コロネー
トＥＨ」［日本ポリウレタン工業（株）製、ヘキサメチ
レンジイソシアネート・トリマー型６０ｗｔ％キシレン
溶液］１２．５重量部から成る塗料をディゾルバーによ
り混合調製したのち、シンナー（酢酸ブチル）で希釈し
て、粘度がフォードカップ＃４で２０秒（２０℃）の希
釈塗料（トップコート用）を調製した。

【００２５】この希釈塗料を乾燥膜厚として６０μｍと
なるようにエアスプレーしたのち、第２表に示す焼付け
条件で焼付け、硬化塗膜を形成させた。次に、この塗膜
を３日間室温で放置したのち、テンシロンを用いて、２
０℃での引張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎにおける破断速
度／ヤング率比及び−３０℃での引張り速度２００ｍｍ
／ｍｉｎにおける伸び率を測定した。その結果を第２表
に示す。

【００２６】参考例２〜４、比較参考例１〜４　　トッ
プコート用塗料の調製 　　第２表に示す組成の塗料（トップコート用）を調製
し、参考例１と同様にして実施した。その結果を第２表
に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】参考例５　　ベースコート用塗料の調製　
　製造例９で得たアクリル樹脂溶液Ｉ５８．８重量部、
アルミペースト５６１ＥＡ（昭和アルミ社製）８重量部
、アルミペースト溶解用溶剤としての酢酸ｎ−ブチル２
９．６重量部、紫外吸収剤「チヌビン９００」の１０ｗ
ｔ％のキシレン溶液３．５重量部、表面調整剤「ＢＹＫ
３３１」０．１重量部及び硬化剤としてのコロネートＥ
Ｈ１０重量部から成る塗料をディゾルバーにより混合調
製し、シンナー（酢酸ｎ−ブチル）にて希釈して粘度が
フォードカップ＃４で１４秒（２０℃）の希釈塗料（ベ
ースコート用）を調製した。この希釈塗料を乾燥膜厚と
して６０μｍとなるようにエアスプレーしたのち、８０
℃で４０分間焼付け、硬化塗膜を形成させた。次にこの
塗膜を３日間室温で放置したのち、テンシロンを用いて
、−３０℃での引張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎにおける
伸び率を測定したところ、伸び率は９５％であった。

【００２９】参考例６、比較参考例５、６　　ベースコ
ート用塗料の調製 　　アクリル樹脂溶液の種類を変えた以外は、参考例５
と同様にして、ベースコート用塗料を調製し、塗膜の伸
び率を求めた。結果を次に示す。

【００３０】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アクリル樹
脂溶液の種類　　伸び率（％）　　　　　　参考例６　
　　　　　　　　　　　　　　　Ｊ　　　　　　　　　
　　　　　１３７　　　　　　比較参考例５　　　　　
　　　　　　　Ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　８
７　　　　　　比較参考例６　　　　　　　　　　　　
Ｌ　　　　　　　　　　　　　　１４３

【００３１】実施例１ 長さ１５ｃｍ、巾７ｃｍ、厚さ３ｍｍのポリプロピレン
板「ラバロンＴＸ−９３３」［三菱油化（株）製、商品
名］を１，１，１−トリクロロエタン雰囲気中で６０秒
間脱脂処理したのち、これにプライマー「プライマック
スＮｏ１５００」［日本油脂（株）製、商品名］を塗布
したものを素材とし、ベースコート用塗料として参考例
５、６及び比較参考例５、６で調製したものを用い、乾
燥塗膜の厚さが１５μｍになるようにエアスプレー塗装
したのち、それぞれのベースコート塗膜上に、参考例１
〜４、比較参考例１〜４で調製したトップコート用塗料
を乾燥塗膜の厚さが２５μｍになるように塗装し、１０
分間放置後、８０℃で４５分間焼付け、硬化複層塗膜を
形成させ、その性能を評価した。結果を第３表に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】注 枠内の左から順番に耐低温折り曲げ性、耐低温衝撃性、
耐研摩性及び耐ガソリン性である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の樹脂成形部品の２コート１ベー
ク型塗装方法によると、トップコートの耐研摩性が良好
で、かつ耐低温折り曲げ性や耐低温衝撃性の良好な複層
塗膜を形成させることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂成形部品に、ベースコートとトップコ
   ートとから成る２−コート１ベーク型の塗装を施すに当
   たり、該ベースコートの−３０℃の温度における伸び率
   が９０〜１４０％になるようなベースコート用塗料を用
   い、かつトップコートの２０℃の温度における破断強度
   ／ヤング率比が１×１０−５〜７×１０−５ｃｍで、−
   ３０℃の温度における伸び率が６〜１０％になるような
   トップコート用塗料を用いて塗装を施すことを特徴とす
   る樹脂成形部品の塗装方法。
2. 【請求項２】ベースコート用塗料がガラス転移点−３０
   〜−５０℃のアクリル樹脂を含有し、かつ脂肪族及び／
   又は脂環式ポリイソシアート化合物を硬化剤とするもの
   である請求項１記載の塗装方法。
3. 【請求項３】トップコート用塗料がガラス転移点１０〜
   ２５℃及び水酸基価５０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリ
   ル樹脂を含有し、かつ脂肪族及び／又は脂環式ポリイソ
   シアネート化合物を硬化剤とするものである請求項１又
   は２記載の塗装方法。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の塗装
   方法によって得られた塗装部品。