JPH0466172A - エッジ被覆性に優れた塗膜形成方法 - 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、新規な塗膜形成方法、詳しくは自動車のタイ
ヤ取付部材であるアルミニウム合金鋳物製ディスク方式
のホイール（以下、「アルミホイール」と略称する）等
のエツジ部を有する金属素材の塗装方法として好適な塗
膜形成方法に関する。

従来の技術及びその課題 従来、自動車用ホイールは主にスチール製であったが、
近年、軽量化、防食性、意匠性などのすぐれたアルミニ
ウム合金鋳物製に替わりつつある。

そして、該アルミニウムホイールには、美粧性や耐候性
を高めるなどの理由により、通常有機溶剤型熱硬化性の
アクリル樹脂系塗料等が塗装されている。

また、アルミホイールはデザインを良くするためなどに
より数多くの鋭角的な切り込み部分、即ちエツジ部を有
しており、かかる素材に従来のアクリル樹脂系塗料など
を塗装すると、平坦部の美粧性などは向上するが、エツ
ジ部では焼付中に塗料が流動して塗膜が形成されに（く
、そのためそのエツジ部から糸状の錆が発生、進行して
著しく美粧性を失うという重大な欠陥を有している。こ
れらの欠陥の解決方法としてエツジ部を研摩して鋭角部
をなくするのが効果的であるが工数がかかりすぎるため
、生産ラインへの組入れが難しく、しかも、研摩するこ
と自体デザイン的に好ましくないこともある。

また、該エツジ部の防食性を向上させ・るために、本出
願人はすでに熱硬化性樹脂に微粉シリカを配合した有機
溶剤型塗料（特開昭６４−４６６０号公報参照）を提供
した。しかし、このものは、多量の有機溶剤を含んでお
り環境衛生上及び火災安全上の面から好ましくない。ま
た、有機溶剤を含有しない塗料として、単に熱硬化性ポ
リカルボン酸樹脂を塩基性化合物で中和したものに微粉
シリカを配合した組成物を水中に分散したものを用いる
ことが考えられるが、該塗料は、微粉シリカが塗料中で
凝集体として存在するため濃度が高くなるとチクソトロ
ピー性が大きく、高粘度となりスプレー塗装等の際の塗
装作業性が悪くなるという欠点があり、また、塗装が可
能な程度まで水で希釈したものでは、極端に塗料固形分
が低下し、エツジ防食性に優れた塗膜が得られないとい
う欠点がある。

課題を解決するための手段 本発明者は、鋭意研究の結果、特定の水性塗料を用いる
塗装方法によれば、塗装及び焼付時に多量の有機溶剤を
空気中に揮散させることなく、しかもエツジ部に塗着し
た塗料が焼付中に流動せず、エツジ部に対する塗膜形成
性が良好で、かつ平滑性、付着性、耐食性及び物理的性
質等に優れた塗膜を形成できることを見出した。

即ち本発明は、金属素材に、熱硬化性樹脂及びコロイド
状シリカを含有する水性塗料を塗布することを特徴とす
るエツジ被覆性に優れた塗膜形成方法並びに、該塗膜表
面に、更に熱硬化性樹脂上塗塗料を塗布することを特徴
とするエツジ被覆性に優れた塗膜形成方法に係る。

本発明方法で使用する水性塗料は、熱硬化性樹脂及びコ
ロイド状シリカを必須成分として含有するものである。

上記熱硬化性樹脂は、基体樹脂成分と硬化剤成分とから
構成され、該基体樹脂成分は水に溶解もしくは分散可能
なアニオン性基又はカチオン性基を有するものである。

該基体樹脂成分と硬化剤成分は混合物であっても、また
基体樹脂成分中に硬化剤成分が導入された単一樹脂組成
物であってもかまわない。

上記混合物として使用する基体樹脂成分は、例えば活性
水素基（例えば水酸基など）及びアニオン性基（例えば
カルボキシル基、スルホン酸基など）を有するアニオン
性樹脂もしくは活性水素基（例えば水酸基、アミノ基な
ど）及びカチオン性基（例えばアミノ基など）を有する
カチオン性樹脂などが挙げられる。該基体樹脂としては
、いずれも塗料用としてすでに公知のものが使用でき、
例えばビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系
樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる
。該樹脂の中でも耐候性、エツジ防食性に優れた塗膜が
形成できる水酸基及びカルボキシル基ａ−Ｍビニル系樹
脂もしくは水酸基及びアミノ基含有ビニル系樹脂を用い
ることが望ましい。

これらの樹脂の具体例としては、例えば水酸基及びカル
ホキシル基含有ビニル系樹脂として水酸基含有ビニル系
不飽和単量体（１）、カルボキシル基含有ビニル系不飽
和単量体（２）及び必要に応じてその他のラジカル重合
性不飽和単量体（４）をラジカル重合反応させて得られ
る共重合体；水酸基及びアミノ基含有ビニル系樹脂とし
て水酸基含有ビニル系不飽和単量体（１）、アミノ基含
有ビニル系不飽和単量体（３）及び必要に応じてその他
のラジカル重合性不飽和単量体（４）をラジカル重合反
応させて得られる共重合体を好適な例として挙げること
ができる。

該単量体（１）〜（４）としては下記したものが挙げら
れる。

水酸基含有ビニル系不飽和単量体（１）：ヒドロキシア
ルキル（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレング
リコールモノ（メタ）アクリレート及びこれらの単量体
とε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラク
トン類との付加物など。

カルボキシル基含有ビニル系不飽和単量体（２）：　（
メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、（無水）
マレイン酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、
５−カルボキシペンチル（メタ）アクリレートなど。

アミノ基含有ビニル系不飽和単量体（３）：Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、
Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−
ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのア
ミノアルキルアクリル系単量体；Ｎ−ビニルピロリドン
、Ｎ−ビニルピペリジン、Ｎ−アクリルモルホリン、Ｎ
−アクリルピロリジンなどの含窒素複素環ビニル単量体
など。

その他のラジカル重合性不飽和単量体（４）：（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ
）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（
メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチ
ル、（メタ）アクリル酸ラウリルなどの（メタ）アクリ
ル酸の０１〜１８のアルキルエステル；スチレン、α−
メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−クロルスチレン
などの芳香族ビニル単量体など。

上記不飽和単量体の共重合は、ビニル系共重合体を製造
するためのそれ自体公知の方法に従い、例えば溶液重合
法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて行なうことがで
きる。有利には、溶液重合法に従って行なうことが好ま
しく、上記２成分を適当な不活性溶媒中で、重合触媒の
存在下に、通常約０〜約１８０℃、好ましくは約４０〜
約１７０℃の反応温度において、約１〜約２０時間、好
ましくは約４〜約１０時間反応を続けることにより行な
うことができる。

使用する溶媒としては、該共重合反応中にゲル化が生じ
ないように、生成する共重合体を溶解しかつ水と混和し
得る溶媒を使用することが望ましい。かかる溶媒として
は例えば、セロソルブ系溶媒、カルピトール系溶媒、グ
ライム系溶媒、セロソルブアセテート系溶媒、アルコー
ル系溶媒などが使用できる。該溶剤は、水性塗料製造後
、減圧により取り除くことができる。

また、重合触媒としては、例えばアゾ系化合物、パーオ
キサイド系化合物、スルフィド類、スルフィン類、ジア
ゾ化合物、ニトロソ化合物などを用いることができる。

か（して得られる水酸基及びカルボキシル基含有ビニル
系樹脂は約３０〜２００の水酸基価、約２０〜１５０の
酸価、約１０，０００〜１００．０００の数平均分子量
を有することが望ましい。

また、水酸基及びアミノ基含有ビニル系樹脂は約３０〜
２００の水酸基価、約２０〜１００のアミン価、約１０
，０００〜１００，０００の数平均分子量を有すること
が望ましい。

上記した樹脂において、水酸基価が約３０より小さいと
エツジ部に対する被覆性が劣り、逆に約２００より大き
いと耐水性などが悪くなるため好ましくない。また、酸
価約２０未満又はアミン価が約２０未満の場合にはコロ
イダル状シリカ成分を混合した際に凝集、ゲル化して安
定な水性塗料を得ることが難しくなり、逆に、酸価的１
５０より大きいか又はアミン価が約１００より大きい場
合にはエツジ部に対する被覆性、耐水性などが劣るため
好ましくない。数平均分子量が約１０．０００より小さ
いとエツジ部に対する被覆性が劣り、逆に、約１００，
０００より大きいと塗膜の平滑性が悪くなるので好まし
くない。

前記基体樹脂成分と混合して使用する硬化剤成分として
は、メラミン、ベンゾグアナミン、トリアジン系化合物
、尿素、ジシアンジアミド等とホルムアルデヒドとの縮
合物又は共縮合物によって得られるアミノ樹脂及び該ア
ミノ樹脂をＣユ〜８のアルコール類で変性したアルコー
ル変性アミノ樹脂；ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、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、トリメチロールプロ
パントリイソホロンジイソシアネートなどのポリイソシ
アネート化合物をプロパツール、ブタノール、ヘキサノ
ール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、フェノール、メチルエチルケト
ンオキシム、ε−カプロラクタムなどのブロック化剤で
ブロックしたブロック化ポリイソシアネート化合物が使
用できる。

基体樹脂成分と硬化剤成分との組合わせは、硬化性、エ
ツジ防食性、耐候性などの面から、中でも水酸基及びカ
ルボキシル基含有ビニル樹脂／（アルコール変性）メラ
ミン樹脂又はブロック化ポリイソシアネート化合物、水
酸基及びアミノ基含有ビニル樹脂／ブロック化ポリイソ
シアネート化合物が望ましい。

基体樹脂成分と硬化剤成分との配合割合は、基体樹脂成
分中の水酸基１個当たり硬化剤成分中の官能基を約０．
５〜２．０個、好ましくは約０．６〜１．５個になるよ
うに配合すれば良い。

基体樹脂成分中に硬化剤成分を導入した単一樹脂組成物
としては、例えばＮ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−
ブトキシメチルアクリルアミドなどの自己架橋性不飽和
単量体を前記カルボキシル基含有ビニル系不飽和単量体
（２）及び必要に応じて、前記水酸基含有ビニル系不飽
和単量体（１）、前記その他のラジカル重合性不飽和単
量体（４）と共重合反応させて得られる共重合体が使用
できる。該共重合体は自己架橋性不飽和単量体を構成成
分として約５〜５０重量％含有することが望ましい。ま
た共重合体は約２０〜１５０の酸価又は約２０〜１００
のアミン価、約１０．０００〜１００．０００・の数平
均分子量を有することが望ましい。

また、前記した以外にも、前記水酸基及びカルボキシル
基含有ビニル樹脂又は前記水酸基及びアミノ基含有ビニ
ル樹脂と前記ポリイソシアネート化合物をブロック化剤
でハーフブロック化した化合物を反応させて得られる実
質的にフリーのイソシアネート基を有さない水酸基及び
カルボキシル基含有ビニル樹脂又は水酸基及びアミノ基
含有ビニル樹脂などが好適に使用できる。これらの樹脂
は約２０〜１５０の酸価又は約２０〜１００のアミン価
、約３０〜２００の水酸基価、約１０．０００〜１００
，０００の数平均分子量を有することが望ましい。樹脂
の酸価又はアミン価が上記範囲を下回ると安定な水性塗
料が得られず、逆に、上記範囲を上回るとエツジ部に対
する被覆性、耐水性などが劣るため好ましくない。また
、水酸基価が約３０より小さいとエツジ部に対する被覆
性が劣り、逆に約２００より大きいと耐水性などが悪く
なるため好ましくない。数平均分子量は約１０．０００
より小さいとエツジ部に対する被覆性が劣り、逆に、約
１００．０００より大きいと塗膜の平滑性が悪くなるの
で好ましくない。

また、前記熱硬化性樹脂から形成される単独硬化被膜は
伸び率１０％（２０℃）以上、好ましくは２０〜４００
％、ガラス転移温度−２０〜１００℃、好ましくは０〜
８０℃をもっことが好ましい。伸び率が１０％を下回っ
たり、また、ガラス転移温度が１００°Ｃを上回ったり
すると耐衝撃性が悪くなったり温度や湿度が急激に変化
する環境下で素材に対する付着性が低下するため好まし
くない。また、ガラス転移温度が一２０℃を下回ると砂
、小石などが衝突すると塗膜にキスが生じやすいという
欠点があるので好ましくない。

上記塗膜の伸び率（引張り破断伸び率）は、恒温槽付万
能引張試験機（島原製作所オートグラフＳ−Ｄ型）を用
い、長さ２０ｍｍの試料につき、＋２０℃において引張
速度２０ｍｍ／分で測定したときの値であり、これらの
測定に使用する試料は、硬化性樹脂を約６０μｍの膜厚
になるようにブリキ板（厚さ０．３１）に塗装し、１４
０℃で３０分間焼付けたのち、水銀アマルガム法により
単離したものである。

また、塗膜のガラス転移温度は、ＤＡＹＮＡＭＩＣＶＩ
ＳＣＯＥＬＡＳＴＯＭＥＴＥＲＭＯＤＥＬ　ＶＩＢＲＯ
Ｎ　ＤＤＶ−ＩＩ−ＥＡ型（ＴＯＹＯＢＡＣＤＷＩＮ　
ＣＯ，Ｌｉｄ　）を用いて測定した。試料は前記伸び率
の測定に用いたのと同様に調製した。

前記熱硬化性樹脂に含有させるコロイド状シリカは、い
わゆるコロイダルシリカであって、粒子径が５〜５０ｍ
μ、好ましくは７〜２０ｍμの範囲のものが好ましく、
水に分散された水性コロイダルシリカ及び有機溶剤に分
散された゛オルガノシリカゾルとして供給されているも
のをそのまま使用することができる。該粒子径が５ｍμ
より小さいと塗料の粘度か高くなって塗装作業性か低下
するので好ましくない。他方、粒子径が５０ｍμより大
きいとエツジ部に対する被覆性及び被膜の透明性が悪く
なるので好ましくない。また、水性コロイダルシリカは
水分散液の状態で酸性側、塩基性側のいずれであっても
使用できる。酸性側のコロイダルシリカとしては、例え
はスノーテックス０１スノーテツクスＯＬ（以上、日産
化学工業■製、商標名）、カタロイドＳＮ（触媒化成工
業■製、商標名）などが挙げられる。また、塩基性側の
コロイダルシリカとしては、微量のアルカリ金属イオン
、アンモニウムイオンまたはアミンの添加によって安定
化したコロイダルシリカであり、例えばスノーテックス
２０、スノーテックス３０、スノーテックス４０、スノ
ーテックスＣ１スノーテックスＮ１スノーテックスＳ１
スノーテツクス２０Ｌ（以上、日産化学工業■製、商標
名）、カッロイド５２ＯＬ、カタロイド５２０Ｈ，カッ
ロイド５３０Ｌ、カタロイド５３０Ｈ，カタロイド５Ｉ
−３０、カタロイド５Ｉ−４０、カタロイド５ｌ−５０
、カタロイド５ｌ−３５０、カッロイド５ｌ−４５Ｐ、
カタロイド５Ｉ−８０Ｐ、カタロイドＳＡ（以上、触媒
化成工業■製、商標名）などが挙げられる。該コロイダ
ルシリカは、粒子表面又は粒子外殻に電荷をもち、個々
の粒子が凝集しないで独立して存在している。このため
に塗料の固形分が高くても粘度が低く塗装作業性が良い
。またこの塗着時での粘度は高いのでエツジ部に対する
被覆性が良い。上記オルガノシリカゾルは水性コロイダ
ルシリカを親水性有機溶剤（例えばメタノール、エタノ
ール、プロパツール、エチレングリコールなど）と置換
したものであり、例えばオルガノシリカゾルＭＡ　−Ｓ
　Ｔ、オルガノシルカゾルＩＰＡ−８Ｔ（以上、日産化
学工業■製、商標名）などが挙げられる。

上記コロイド状シリカの配合割合は、固形分換算で熱硬
化性樹脂１００重量部に対して５〜４０重量部、好まし
くは１５〜３０重量部が望ましい。

コロイド状シリカが５重量部より少ないとエツジ部に対
する被覆性が悪くなり、逆に４０重量部より多いと塗料
貯蔵安定性、塗装作業性などが悪くなるので好ましくな
い。

本発明方法で使用する水性塗料は、例えば前記熱硬化性
樹脂を親水性有機溶剤に溶解もしくは分散した樹脂有機
溶液に酸性化合物もしくは塩基性化合物の中和剤を添加
し、次に得られた中和樹脂を水中に溶解もしくは分散を
行なって樹脂水溶液を得たのち、このものにコロイド状
シリカを添加混合することにより得ることができる。ま
た、別の方法として上記中和樹脂もしくは中和する前の
樹脂有機溶液にコロイド状シリカを添加混合し、中和す
る前にコロイド状シリカを添加したものは中和したのち
水中に分散することによっても得られる。上記中和剤と
しては例えば酢酸、ヒドロキシ酢酸、乳酸、酪酸、蟻酸
などの酸性化合物；アンモニア、モノエチルアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジェタノールアミン、ピリジン、ピペリジン、アン
モニアなどの塩基性化合物を好適なものとして挙げるこ
とができる。また、上記親水性有機溶剤としては、例え
ばセロソルブ系、カルピトール系、グライム系、セロソ
ルブアセテート系、アルコール系などが挙げられる。こ
れらの溶剤は水性塗料製造後、減圧により取り除くこと
ができる。該水性塗料には、従来から公知の塗料用添加
剤、顔料なども必要に応じて配合できる。

本発明方法は、金属素材に前記水性塗料を塗布すること
により実施できる。該金属素材としてはアルミニウム、
鉄、銅、スズ、亜鉛及びこれらの合金などが使用できる
。中でもアルミニウム合金鋳物製の自動車ホイールであ
って、ショツトブラスト処理、切削加工後化成処理（ク
ロム系、ノンクロム系など）したものに適用することが
望ましい。塗布される水性塗料の固形分は１５〜５０重
量％、好ましくは１５〜４０重量％の範囲が望ましい。

固形分が１５重量％より低いとエツジ部に対する被覆性
が劣り、逆に、５０重量％より高くなると塗装作業性が
悪くなるので好ましくない。

また、塗布は、特にエアースプレー、エアレススプレー
、静電塗装などの噴霧塗装手段が好ましい。

塗布する膜厚は、通常、乾燥膜厚で平坦部が１０〜５０
μｍになるように塗布される。

本発明方法は、上記金属素材に水性塗料を塗布したのち
焼付けを行なって仕上げ硬化塗膜を得ることができる。

該焼付けは約１００〜１８０℃、好ましくは１２０〜１
５０°Ｃ１約１０〜６０分間、好ましくは約２０〜４０
分間で行なうことかできる。

また、本発明方法においては、上記硬化塗膜もしくは上
記焼付を施さない未硬化塗膜の上から、更に熱硬化性上
塗塗料を塗布したのち焼付けを行なって多層塗膜を形成
することができる。

該熱硬化性上塗塗料は伸び率が３〜３０％、好ましくは
５〜２０％、さらに好ましくは５〜１５％の範囲にあり
、しかもガラス転移温度は６０〜１３０℃、好ましくは
６０〜１１０℃の硬化塗膜を形成する熱硬化性アクリル
樹脂系塗料であるのが望ましい。塗膜の伸び率が３％よ
り小さくなるとたわみ性が乏しく、ワレが発生しやすく
、３０％より大きくなると塗膜硬度が十分でなく、一方
ガラス転移温度が６０℃より低くなると塗膜がやわらか
くなり、１３０℃より高くなるとたわみ性が低下するの
で、いずれも好ましくない（該塗膜の伸び率及びガラス
転移温度は前記と同様の意味を示す。）。具体的には、
上記物性を有し、かつ、仕上り外観（鮮映性、平滑性、
光沢など）、耐候性（光沢保持特性、保色性、耐白亜化
性など）、耐薬品性、耐水性、耐湿性、硬化性などのす
ぐれた塗膜を形成するそれ自体既知の熱硬化性アクリル
樹脂系塗料で、有機溶液型、非水分散液型、水溶（分散
）波型、粉体型、ハイソリッド型など任意の形態のもの
を使用できる。例えば、水酸基、クリシジル基などから
選ばれた１種以上の官能基を有するアクリル樹脂（数平
均分子量は約１０．０００〜１００，０００、水酸基価
は１５〜１００、酸価０〜１５の範囲が適している）に
硬化剤としてアミノ樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネー
ト化合物、ブロックポリイソシアネート化合物などから
選ばれた１種以上を使用してなる上記形態の塗料があげ
られる。

該熱硬化性上塗塗料の塗装方法は前記水性塗料と同様の
方法で行なえ、塗装膜厚は硬化塗膜に基いて２０〜８０
μｍ、特に２５〜６０μｍが好ましい。

また、焼付けは塗料の種類によって異なるが、通常、約
１２０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１５０℃で約１
０〜６０分間、好ましくは約２０〜４０分間おこなわれ
る。

実施例 次に、本発明に関する製造例、実施例および比較例につ
いて説明する。ただし、製造例、実施例および比較例中
の「部」及び「％」は重量基準である。

製造例１　水性塗料１の製造 反応容器中に、イソプロピルアルコール５５部を仕込み
、８０℃に保持し、次に、このものにスチレン１２部、
メチルメタクリレート２７部、ｎ−ブチルアクリレート
２０部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１４部、Ｎ
−ブトキシエチルアクリルアミド２０部、アクリル酸７
部及びアゾビスジメチルバレロニトリル１．０部の混合
物を３時間を要して滴下し、滴下終了後１時間この温度
に保ち、ついで、アゾビスジメチルバレロニトリル１部
とブチルセロソルブ１３部を滴下してさらに８０℃で４
時間反応を続けて、固形分６０％、数平均分子間約３５
．０００、酸価５４、水酸基価６８のアクリル系共重合
体溶液を得た。

次に、得られたアクリル系共重合体溶液１６７部（固形
分１００部）にトリエチルアミン７部を加え、均一に混
合したのち、脱イオン水を加えて３０％水性塗料を得た
。

製造例２　水性塗料２の製造 前記水性塗料１で使用したアクリル系共重合体溶液にお
いてＮ−ブトキシエチルアクリルアミドをｎ−ブチルメ
タクリレートに間部置き換えた以外は前記アクリル系共
重合体溶液と同様にして製造を行なって固形分６０％、
数平均分子間約３０．０００、酸価５４、水酸基価７８
のアクリル系共重合体溶液を得た。

次に得られたアクリル系共重合体溶液１１６部（固形分
７０部）にサイメル３５０（三井すイアナミド■製、商
標名、メチル化メラミン樹脂）３０部（固形分）及びト
リエチルアミン７部を加え均一に混合したのち、脱イオ
ン水を加えて３０％水性塗料２を得た。

製造例３　水性塗料３の製造 ｎ−ブチルアルコール２７部及びイソプロピルアルコー
ル２７部を反応容器に入れ、加熱して９０℃にした。次
にスチレン２５部、２−エチルへキシルメタクリレート
３５部、ヒドロキシプロピルメタクリレート２５部、Ｎ
、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート１５部、アゾ
ビスイソブチロニトリル３．５部の混合物を、この溶液
に約２時間かけて滴下した。反応は窒素注入下で行なっ
た。反応温度を９０℃に保ち、更に４時間反応を行なっ
て、数平均分子間約１５，０００、水酸基価１０７、ア
ミン価８５３の固形分６５％アクリル系共重合体溶液を
得た。

アミン価ゞ：上記樹脂溶液約０．５ｇを秤取し、エタノ
ールで希釈した後、０．ＩＮＨＣΩで滴定し次式でアミ
ン価を求める。

式中ｆは０．ＩＮ　　ＨＣρの力価を、Ｓは樹脂固形分
をそれぞれ示す。

次に得られたアクリル系共重合体溶液１０８部（固形分
７０部）にタケネートＢ−８７０−Ｎ（武田薬品■製、
商標名、ε−カプロラクタムブロックイソホロンジイソ
シアネート）３０部を混合し更にアミン価に対して１．
０当量の酢酸を加え均一に混合したのち、脱イオン水を
加えて３０％水性塗料３を得た。

製造例４　水性塗料４の製造 フタル酸８５部、トリメリット酸１０部、ネオペンチル
グリコール１０７部、トリメチロールプロパン７０部、
ヤシ油脂肪酸１０７部を反応させて、油長３０％、酸価
４０、水酸基価６５のアルキド樹脂を得た。

次に得られたアルキド樹脂７０部にサイメル３５０（前
記と同様のもの）３０部及びトリエチルアミン５．０部
を加え均一に混合したのち、脱イオン水を加えて３０％
水性塗料４を得た。

製造例５　有機溶剤型塗料５の製造 反応容器中に、キシレン５５部を仕込み８０°Ｃに保持
し、次に、このものにスチレン１２部、メチルメタクリ
レート３３．５部、ｎ−ブチルアクリレート２０部、２
−ヒドロキシエチルアクリレート１４部、ｎ−ブチルメ
タクリレート２０部、アクリル酸０．５部及びアゾビス
ジメチルバレロニトリル１．０部の混合物を３時間を要
して滴下し、滴下終了後１時間この温度に保ち、ついで
アゾビスジメチルバレロニトリル１部とブチルセロソル
ブ１３部を滴下し更に８０°Ｃで４時間反応を続けて、
固形分６０％、数平均分子量的３０．０００、酸価３、
水酸基価６８のアクリル系共重合体溶液を得た。

次に得られたアクリル系共重合体溶液１１６部（固形分
７０部）にニーパン２０８Ｅ−６０（三井東圧化学銖製
、商標名、ブチル化メラミン樹脂）３０部（固形分）を
配合して均一に混合したのちキシレン／スフゾール１５
００　（コスモ石油■製、商標名）　＝３／７　（重量
比）の混合溶剤で希釈して３０部有機溶剤型塗料５を得
た。

製造例６　水性塗料Ａ−１〜１１の製造第１表に記載し
た配合で、水性塗料Ａ−１〜１１を調製した。

製造例７　有機溶剤型塗料Ｂ−１の製造前記有機溶剤型
塗料５をキシレン／スフゾール１５００＝７／３　（重
量比）混合溶剤で塗装粘度まで希釈した。

実施例１〜８ 切削加工後のアルミニウム合金鋳物製ホイールをパール
ボンドＢＴ３７５３処理を行なった素材に、水性塗料Ａ
−１〜８を乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるようにスプ
レー塗装したのち、素材の温度が１４０℃で３０分間保
持するように焼付けを行なって得た塗装物を、（＊４）
仕上がり外観、（ネ５）付着性、（＊７）耐衝撃性、（
本８）耐食性の試験に供した。また、該塗料につき（＊
６）エツジ被覆性の試験を行なった。結果を第２表に示
す。

比較例１〜３ 実施例１で用いたと同様の素材に、水性塗料Ａ−９〜１
１を実施例１と同様にスプレー塗装したのち焼付けを行
なって得た塗装物を、（＊４）仕上がり外観、（＊５）
付着性、（本７）耐衝撃性、（＊８）耐食性の試験に供
した。また、該塗料につき（本６）エツジ被覆性の試験
を行なった。結果を第２表に示す。

試験法は、次の通りである。

（ネ４）仕上がり外観：下記評価基準により目視で評価
した。

○：平滑性、光沢、鮮映性が良好である。

■二手滑性、光沢、鮮映性が少し劣る。

△：平滑性、光沢、鮮映性が劣る。

×：平滑性、光沢、鮮映性が著しく劣る。

（＊５）付着性：大きさｌＸ１ｍｍのゴバン目１００個
を素材のアルミホイールに達するようにカッターで切り
込み、その部分に粘着セロハンテープを貼着し、それを
急激に剥離した後の残存ゴバン目塗膜数を調べ、次の基
準で評価した。

○：１００個、０２９９〜９０個、△：８９〜５０個、
×：４９〜０個。

（本６）エツジ被覆性ニアルミニウム合金鋳物製ホイー
ル素材に代えて日本転写紙■製品の商品名ＮＴカッター
用替刃Ｌ−３００を用いて、該ホイールと同様の条件で
塗装、焼付乾燥する。このものをＪＩＳ　　Ｚ　　２３
７１による塩水噴霧試験器に４８時間入れ刃先の錆の発
生有無を観察し、次の基準で評価した。

○：錆の発生か全く認められない。

■：錆の発生か若干認められる。

△：錆の発生が認められる。

×：錆の発生が著しく認められる。

（＊７）耐衝撃性：ＪＩＳ　　Ｋ　　５４０Ｃ）−１９
７６６，１３３Ｂ法に準じ、２０℃で重さ５００ｇのお
もりを２０ｃｍの高さから落下したときの塗膜の破損状
態を調べ、次の基準で評価した。

○：ヒビ、ワレが全く認められない。

■：ヒビ、ワレが少し発生する。

△：ヒビ、ワレが発生する。

×：ヒビ、ワレが多く発生する。

（＊８）耐食性：ＪＩＳ　　２　２３７１による塩水噴
霧試験器に２４時間入れた後、水で塗面を洗浄してから
恒温恒湿ボックス（温度４０±２℃、湿度８５±５％）
に２４０時間入れる工程を１サイクルとしてこれを４サ
イクル実施し、エツジ部及びエツジ部以外の一般面の糸
路発生状態を調べ、次の基準で評価した。

○：糸糸路発生が全く認められない。

■：糸糸路発生が若干認められる。

△：糸糸路発生が認められる。

×：糸路の発生が著しく認められる。

（＊９）塗膜の伸び率及びガラス転移温度：水性塗料と
してコロイダル状シリカを全く配合しない水性塗料１〜
４を用いた。試料作成及び測定方法は前記方法に基づい
て行なった。

実施例９〜１６ 切削加工後のアルミニウム合金鋳物製ホイールをパール
ボンドＢＴ３７５３処理を行なった素材に、第３表に記
載の水性塗料を乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるように
スプレー塗装し室温（２０°Ｃ）で５分間放置したのち
、６０℃で１０分間予備乾燥を行ない、続いてこのもの
を室温まで冷却したのち、第３表に記載の上塗り塗料を
乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるようにスプレー塗装し
素材温度が１４０℃で３０分間保持するように焼付けを
行なって得た塗装物を、（本４）仕上がり外観、（＊５
）付着性、（＊７）耐衝撃性、（＊８）耐食性の試験に
供した。また、該塗料につき（＊６）エツジ被覆性の試
験を行なった。結果を第３表に示す。

実施例１７ 実施例９と同様の素材に塗料Ａ−１を乾燥膜厚が２５〜
３５μｍになるようにスプレー塗装し１４０℃で３０分
間焼付けを行なったのち、塗料Ａ−９を乾燥膜厚が２５
〜３５μｍになるようにスプレー塗装し、１４０℃で３
０分間焼付けを行なって硬化塗膜を得た。試験結果を第
３表に示す。

比較例４及び５ 第３表に記載の塗料を用いて実施例９と同様にして塗装
、焼付けを行なった。試験結果を第３表に示す。

発明の効果 以上述べた如く、本発明方法によれば、多量の有機溶剤
を揮散させるこξがなく、形成される塗膜は、エツジ部
に対する被覆性が優れ、かつ平滑性、付着性、耐食性等
に優れるという効果が発揮される。

（以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］金属素材に、熱硬化性樹脂及びコロイド状シリカ
   を含有する水性塗料を塗布することを特徴とするエッジ
   被覆性に優れた塗膜形成方法。 ［２］請求項１記載の塗膜表面に、更に熱硬化性樹脂上
   塗塗料を塗布することを特徴とするエッジ被覆性に優れ
   た塗膜形成方法。