JPH0632781B2 - ２コ−ト塗装塗膜を有する基材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カチオン電着塗膜と上塗り塗膜とからなる２
コート塗膜を有する基材に関する。本発明は例えば自動
車などの車両に利用することができる。

［従来の技術］ 従来、車両の下塗り塗料としては、一般にアニオン電着
塗料が使用されてきた。このアニオン電着塗料は、樹脂
の分子が多くのカルボン酸基を有し、中和剤としてアミ
ンやアンモニアを使って塩として水溶性としたものであ
る。従って形成されたアニオン電着塗膜にはカルボン酸
基が多く含まれるために、防錆性能、耐薬品性などの性
能に劣り、上塗り塗料の防錆性能や耐薬品性などの性能
を付与する必要があった。またアニオン電着塗装では、
電着機構から金属が溶出するという問題もあった。

これらの不具合を解決するものとして、近年カチオン電
着塗装が行なわれている。カチオン電着塗装では金属の
溶出もなく、得られる塗膜は防錆性能など諸性能に優れ
ている。しかしながらカチオン電着塗料は、一般にエポ
キシ基に第２級アミンを付加した骨格の樹脂に適当な硬
化剤を加え、また酸によって中和、水溶化されたもので
あり、得られた塗膜は耐候性が悪いという不具合があ
る。そのため経時の劣化により、カチオン電着塗膜とそ
の表面の塗膜との間で層間剥離が生じる場合がある。こ
の不具合を解決するために、従来は中塗り、ベースコー
ト、上塗りなど、カチオン電着塗膜の表面に多層の塗膜
を形成して耐候性を向上させている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記したように、カチオン塗膜表面に多層の塗膜を形成
すれば問題はないが、被塗物の形状により、あるいはコ
ストの低減の目的により、カチオン電着塗膜の表面に直
接上塗り塗料を塗装する場合がある。このような場合に
耐候性を付与するには、上塗り塗膜の紫外線透過率を低
下させるため、上塗り塗膜中の顔料濃度を増大させる、
あるいは上塗り塗料を厚く塗装する、などの方法が考え
られている。しかしながら顔料濃度を高くすると上塗り
塗膜の劣化に伴いブロンジング、色落ちなどの不具合が
発生し、上塗り塗料を厚く塗装するとワキ、タレなどの
障害が発生する。また複数回に分けて上塗り塗料を塗装
するのは工数が多大となり、コストの上昇を招く。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、上塗り
塗膜を厚膜としなくとも耐候性に優れた２コート塗装塗
膜を有する基材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２コート塗装塗膜を有する基材は、基材と、該
基材の表面に形成されたカチオン電着塗膜と、該カチオ
ン電着塗膜の表面に形成され樹脂１００重量部に対して
１〜２０重量部の紫外線吸収剤と１〜２０重量部の透明
酸化鉄粉末とを含有する上塗り塗膜と、からなることを
特徴とする。

基材はカチオン電着塗装が可能なものであれば特に制限
されず、車両用としては例えば鋼板、アルミニウム板な
どの金属板を用いることができる。

上記基材の表面には、カチオン電着塗膜が形成されてい
る。このカチオン電着塗膜は従来と同様のカチオン電着
塗料より電着塗装によって形成されたものであり、その
塗料の種類は従来と同様のものを用いることができる。
またその膜厚は、約５〜３０μと従来と同様に形成する
ことができる。そしてこのカチオン電着塗膜を形成する
には、従来と同様に基材を陰極とし、塗料槽を陽極とし
て電着塗装することで形成することができる。

カチオン電着塗膜の表面には上塗り塗膜が形成されてい
る。本発明の最大の特徴は、この上塗り塗膜の組成にあ
る。

カチオン電着塗膜の耐候性には限度がある。そこでカチ
オン電着塗膜に劣化を生じさせないようにするために
は、カチオン電着塗膜まで紫外線が到達しないようにす
る必要がある。本発明者は上塗り塗膜の組成を鋭意研究
した結果、紫外線吸収剤と透明酸化鉄粉末とを含有させ
ることにより、耐候性が著しく向上することを見出して
本発明を完成したものである。

上塗り塗膜を構成する樹脂としては従来用いられている
樹脂を用いることができ、アクリル−メラミン樹脂、ア
ルキド−メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フタル酸樹
脂などの熱硬化性樹脂、またはアクリル樹脂、アクリル
−ＣＡＢ樹脂などの熱可塑性樹脂などを用いることがで
きる。そしてこれらの中から選ばれた樹脂を用い、有機
溶剤可溶型、水可溶型、水分散型、ＮＡＤ、粉体など各
種供給形態として塗料化され、各供給形態に適した塗装
方法で塗装することができる。

上塗り塗膜には、上記樹脂１００重量部に対して紫外線
吸収剤が１〜２０重量部、および透明酸化鉄粉末が１〜
２０重量部含有されている。紫外線吸収剤が１重量部よ
り少ないと耐候性の向上が期待されず、２０重量部より
多く含有しても効果が飽和し、コストが上昇する。透明
酸化鉄粉末も１重量部より少ないと耐候性の向上が期待
されず、２０重量部より多く含有すると、顔料濃度が高
くなることにより各種塗膜物性が低下する場合がある。

なお、紫外線吸収剤としては例えば、ベンゾフェノン、
２・４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２・２′・４・
４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキ
シ−４−メトキシベンゾフェノン、２・２′−ジヒドロ
キシ−４・４′−ジメトキシベンゾフェノン、２・２′
−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒ
ドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−ドデシロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキ
シ−４−メトキシ−５−スルフォベンゾフェノン、５−
クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２・２′−ジ
ヒドロキシ−４・４′−ジメトキシ−５−スルフォベン
ゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２−カル
ボキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒ
ドロキシ−３−メチルアクリロキシ）プロポキシベンゾ
フェノンなどのベンゾフェノン系、２−（２′−ヒドロ
キシ−５′−メチル−フェニル）ベンゾトリアゾール、
２−（２′−ヒドロキシ−３′・５′−ジターシャリー
−ブチル−フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′
−ヒドロキシ−３′−ターシャリー−ブチル−５′−メ
チル−フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒ
ドロキシ−３′・５′−ジターシャリー−ブチル−フェ
ニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−
ヒドロキシ−３′・５′−ジターシャリー−イソアミル
・フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（ヒドロキシ−
５−ターシャリー−ブチル−フェニル）ベンゾトリアゾ
ールなどのベンゾトリアゾール系、フェニルサリシレー
ト、４−ターシャリー−ブチル−フェニルサリシレー
ト、パラ−オクチル−フェニルサリシレートなどのサリ
チル酸誘導体、エチル−２−シアノ−３・３′−ジフェ
ニルアクリレート、２−エチルヘキシル−２−シアノ−
３・３′−ジフェニル−アクリレートなどのアクリル
系、ヒドロキシ５−メトキシ−アセトフェノン、２−ヒ
ドロキシ−ナフトフェノン、２−エトキシエチル−パラ
−メトキシシンナメート、ニッケル−ビスオクチルフェ
ニルスルフィドなどがあり、これらを単独で、あるいは
複数種類混合して用いることができる。なお、本発明者
の実験によれば２・２′−４・４′−テトラヒドロキシ
ベンゾフェノンが特に良好な結果を与えている。

また透明酸化鉄粉末は一般に用いられている酸化鉄顔料
の特に微粒子のものであり、その粒径は平均で０．２〜
５μ程度のものがよい。

上塗り塗膜は紫外線を遮蔽する必要がある。従って略透
明であるよりも着色顔料が混合されたソリッドカラーと
するのが望ましい。そしてこの場合は上塗り塗膜の膜厚
が１５μのときに３６０〜４２０nmの波長の光の透過率
が０．１５％以下となるような塗装色とするのが望まし
い。このような代表的塗装色にはブルー色、レッド色、
グリーン色などがある。上記波長の光の透過率が０．１
５％以下を超えると紫外線が上塗り塗膜を透過してカチ
オン電着塗膜に到達し、耐候性が低下する場合がある。

［発明の作用および効果］ 本発明の２コート塗装塗膜を有する基材では、上塗り塗
膜に含有されている紫外線吸収剤により紫外線が吸収さ
れる。また透明酸化鉄粉末により３６０〜４２０nmの波
長の光が透過するのが遮蔽される。従って本発明の２コ
ート塗装塗膜を有する基材によれば、カチオン電着塗膜
が光劣化するのが防止され、カチオン電着塗膜と上塗り
塗膜との経時による層間剥離が生ずるのを長期間防止す
ることができる。

また紫外線吸収剤の効果により、上塗り塗膜の耐久性が
向上し、ブロンジング、色落ち、チョーキングなどの不
具合を長期間防止することができる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図に本実施例の２コート塗装塗膜を有する基材を示
す。本実施例は、鋼板（基材）１と、鋼板１の表面に形
成されたカチオン電着塗膜２と、カチオン電着塗膜２の
表面に形成された上塗り塗膜３と、から構成されてい
る。

カチオン電着塗膜２は２０μの膜厚を有し、鋼板１を陰
極とし、別に塗料中に設けた陽極との間に直流２８０Ｖ
の電圧を印加し、電気化学反応によってカチオン電着塗
装されたものである。

上塗り塗膜３はアクリル−メラミン樹脂を樹脂成分と
し、その樹脂成分１００重量部に対して１４重量部の有
機顔料３０を含有するブルー色の塗膜でり、膜厚１５μ
の時の３６０〜４２０nmの波長の光の透過率は０．１５
％である。

上塗り塗膜３にはさらに、上記樹脂成分１００重量部に
対して２・２′・４・４′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン３１が１重量部含有され、平均粒径１μの透明酸
化鉄粉末３２が２重量部含有されている。

そして上塗り塗膜３の膜厚は、３０cmの長さの範囲に約
１０μ〜約４０μに傾斜して形成されている。なお、こ
の上塗り塗膜は上記組成に配合され、有機溶剤で希釈さ
れたアクリル−メラミン焼付塗料をカチオン電着塗膜２
表面にエアスプレーにて塗装し、１４０℃で３０分焼付
乾燥して形成されたものである。

本実施例の２コート塗装塗膜を有する基材は、屋外にて
１８ケ月間暴露され、９ケ月目と１８ケ月目にカチオン
電着塗膜２と上塗り塗膜３との間から層間剥離試験を行
なった。結果を第２図および第３図に示す。なお層間剥
離試験はセロハンテープを塗膜に貼り付け、強く引き剥
がして行なった。

（実施例２） 本実施例では、２・２′・４・４′−テトラヒドロキシ
ベンゾフェノンの含有量を３重量部としたこと以外が実
施例１と同様の構成である。そして同様に層間剥離試験
を行ない、結果を第２図および第３図に示す。

（比較例１） 本比較例では、２・２′・４・４′−テトラヒドロキシ
ベンゾフェノンを含有しないこと以外は実施例１と同様
の構成である。そして同様に層間剥離試験を行ない、結
果を第２図および第３図に示す。

（比較例２） 本比較例では、透明酸化鉄粉末を含有しないこと以外は
実施例１と同様の構成である。そして同様に層間剥離試
験を行ない、結果を第２図および第３図に示す。

（評価） 第２図および第３図より明らかに、実施例の塗膜を有す
る基材は比較例のものに比べ、上塗り塗膜の膜厚が薄く
ても長期間層間付着性に優れている。また１８ケ月暴露
しても、実施例では膜厚が２５μ以上あれば層間剥離は
生じていないが、比較例ではほとんど全面剥離してい
た。これらの結果は紫外線吸収剤と透明酸化鉄粉末との
相乗効果によるものであることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す概略断面図であ
る。第２図および第３図はそれぞれ層間付着が良好な範
囲を示す棒グラフである。 １……鋼板（基材）、２……カチオン電着塗膜 ３……上塗り塗膜、３０……顔料 ３１……紫外線吸収剤、３２……透明酸化鉄粉末

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材と、 該基材の表面に形成されたカチオン電着塗膜と、 該カチオン電着塗膜の表面に形成され樹脂１００重量部
   に対して１〜２０重量部の紫外線吸収剤と１〜２０重量
   部の透明酸化鉄粉末とを含有する上塗り塗膜と、からな
   ることを特徴とする２コート塗装塗膜を有する基材。
2. 【請求項２】紫外線吸収剤は２・２′・４・４′−テト
   ラヒドロキシベンゾフェノンである特許請求の範囲第１
   項記載の２コート塗装塗膜を有する基材。
3. 【請求項３】上塗り塗膜は該上塗り塗膜の膜厚が１５μ
   のときに３６０〜４２０nmの波長の光の透過率が０．１
   ５％以下である特許請求の範囲第１項記載の２コート塗
   装塗膜を有する基材。