JPH07116404B2 - 淡彩色系上塗塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、淡彩色仕上げ用上塗塗料組成物に関する。

近年、自動車車体などは、淡彩色、特に白色に仕上げ塗
装することが多くなってきた。

通常、塗装工程における塗装してから塗膜を焼付するま
での間に、湿潤塗面にゴミやホコリなどの異物が付着し
やすい。これらが付着したままでは仕上がり外観が低下
して好ましくないので、補修する必要がある。その補修
方法には、例えば、異物付着部分の塗面を研磨して異物
を取り除き、次いでワックスなどでポリッシュする方法
が多く採用されている。

しかしながら、この方法は、濃彩色塗膜に対して特に支
障ないが、淡彩色塗膜に適用すると重大な問題点（欠
陥）を有していることが判明した。すなわち、淡彩色塗
膜では、研磨によって生じた凹部分に空気内の媒煙など
が付着して黒変する、いわゆる“黒しみ現象”の発生
が、他の濃彩色塗膜に比べて、顕著に目立って、仕上り
外観を低下させている。この現象は、白色顔料濃度が高
くなるにしたがって顕著にあらわれる。

そこで本発明者らは、黒しみ現象について研究した結
果、研磨によって塗膜中の顔料の脱落跡が生じ、その部
分にススなどが入り込んで黒しみ現象になると推論し、
塗膜中の顔料濃度が高くなっても、顔料の脱落跡が発生
しない新規な淡彩色用上塗塗料組成物を開発した。

すなわち、本発明は、多塩基酸成分と多価アルコール成
分とのエステル化反応によって得られるオイルフリーポ
リエステル樹脂およびメラミン化合物よりなるビヒクル
成分と淡彩色顔料とを含有してなり、該多塩基酸成分が
少くとも40モル％の飽和脂環族多塩基酸を含有し、該オ
イルフリーポリエステル樹脂が120〜200の水酸基価を有
し、該メラミン化合物が390〜1200の分子量を有し、炭
素数１〜４のアルコールのアルキルエーテル化メラミン
および該アルキルエーテル化メラミンとメチロール化メ
ラミンとの混合物の少くとも１種であり、該ビヒクル成
分が重量基準で、該オイルフリーポリエステル樹脂60〜
80％およびメラミン化合物40〜20％よりなり、該淡彩色
顔料を該ビヒクル成分100重量部あたり60〜120重量部配
合してなる黒しみ防止用淡彩色系上塗塗料組成物に関す
る。

本発明に係る塗料組成物は、従来の脂肪酸変性アルキド
樹脂とメチロールメラミンとを主成分とする淡彩色塗料
に比べて、架橋密度が高く、架橋反応性もすぐれてお
り、しかも、塗膜表層部に顔料を含まない透明層を形成
しやすいことが判明した。すなわち、従来のアルキド樹
脂系着色塗膜表層部の透明層の厚さはせいぜい0.2μ程
度であるが、本発明では、２〜４μもしくはそれ以上の
厚さである。従って、塗膜の補修部をポリッシャーなど
で研磨すると、上記従来の塗膜では透明層が薄いために
その下層の顔料が容易に脱落して塗面に凹み部分が多く
発生するのに対して、本発明では透明層が厚いために研
磨しても顔料の脱落が殆ど認められず、研磨部分の平滑
性が良好で、しかも塗膜の架橋密度が高いので硬質で研
磨性がすぐれており、前者に比べて、塗面に凹みが著し
く少なく、黒しみ現象の発生を解消できた。

本発明において使用するオイルフリーポリエステル樹脂
は、主として、多塩基酸成分と多価アルコールとのエス
テル化反応によって得られ、水酸基価が120〜200の範囲
内に調整せれている。

まず、多塩基酸成分には、通常のものが使用できるが、
飽和脂環族多塩酸を含んでいることが好ましい。

飽和脂環族多塩基酸の例としては、ヘキサヒドロフター
ル酸およびその無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸お
よびその無水物、ヘキサヒドロトリメリット酸およびそ
の無水物、ヘキサヒドロ２−メチルトリメリット酸およ
びその無水物などが挙げられる。その他の多塩基酸の例
としては、フタル酸およびその無水物、イソフタル酸お
よびそのジメチルエステル、テレフタル酸およびそのジ
メチルエステル、トリメリット酸およびその無水物、２
−メチルトリメリット酸およびその無水物、ピロメリッ
ト酸およびその無水物などの芳香族多塩基酸：コハク酸
およびその無水物、アジピン酸、セバチン酸、アゼライ
ン酸、ドデカン二酸などのHOOC(CH₂)_nCOOH（ｎは１〜12
の整数）で示される飽和二塩基酸；テトラヒドロ無水フ
タル酸、（無水）マレイン酸などの不飽和多塩基酸；な
どが挙げられる。酸成分の一部に不飽和多塩基酸が使用
される場合、耐候性が重視される用途にはその分子内の
不飽和結合によって塗膜の耐候性を悪くするのでその使
用量は、例えば10モル％以下にとどめるべきである。

多塩基酸成分中における飽和脂環族多塩基酸の含有率
は、約20モル％以上、特に40〜80モル％の範囲が好まし
い。

一方、該オイルフリーポリエステルの多価アルコール成
分は従来からポリエステルの形成に際して通常使用され
ているものからなることができる。例えばグリコール成
分としては、エチレングリコールの如き炭素数２の２価
アルコール又はジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブチレングリ
コール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリ
コール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオー
ル、エステルジオール204（ユニオンカーバイド社
（米）製品）、トリシクロデカンジメタノール、1,4−
シクロヘキサンジメタノールなどの炭素数３以上の２価
アルコールが挙げられ、３価以上のアルコールとして
は、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトール、ジベンタエリスリ
トール、ジグリセリン、ソルビトールなどが挙げられ
る。

該オイルフリーポリエステルは、常法に従い、多塩基酸
と多価アルコール成分の少なくとも１種とを縮合重合さ
せることにより製造することができる。

該オイルフリーポリエステル樹脂の水酸基価は、120〜2
00、好ましくは130〜180、特に好ましくは160〜180の範
囲内であり、120より小さくなると塗膜の硬化性が低下
し、一方200より大きくなると塗膜の耐水性が低下する
ので好ましくない。

本発明において使用するメラミン化合物は、例えばメチ
ロールメラミン、メチロール化・アルキルエーテル化混
合メラミン、完全アルキルエーテル化メラミンなどがあ
げられる。ここでアルキルエーテル化は炭素数１〜４の
１価アルコールのエーテル化物が好ましい。このうち、
最も好ましいのは完全アルキルエーテル化メラミンで、
次いで混合エーテル化メラミンが好ましく、さらに分子
量からみると、3000以下、特に390〜1200の低分子量の
ものが適している。なかでも、完全もしくは混合エーテ
ル化メラミンは上記オイルフリーポリエステル樹脂との
硬化反応性がすぐれており、その結果、架橋密度の高い
塗膜を形成することができ、しかも、塗膜表層に肉厚の
透明層を容易に形成するので、該塗膜面を研磨しても、
塗膜自体の摩耗が少なく、顔料濃度が高くなっても顔料
の脱落跡の発生も解消し、黒しみ現象が認められなくな
った。

炭素５以上のアルコールでエーテル化したアルキルエー
テル化メラミンは、オイルフリーポリエステル樹脂との
反応性が低下し、本発明の目的が達せられない。

オイルフリーポリエステル樹脂と、メラミン化合物との
構成割合は、両者の合計重量にもとずいて、前者が60〜
80％、好ましくは65〜75％、後者が40〜20％、好ましく
は35〜25％の範囲内である。

本発明における淡彩色顔料は、本発明の上塗塗料組成物
による塗膜を淡彩色に仕上げるためのものであって、白
色もしくは黄色系の顔料を主体にし、必要に応じてこれ
らに他の濃彩色顔料を混合して得られ、従来、黒しみ現
象の発生が目立ちやすかった色彩の顔料組成である。具
体的には、二酸化チタン、亜鉛黄、リトポン、クロム
黄、チタン黄、ピグメントエローなどの淡彩色顔料があ
り、これらに、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの体
質顔料、カーボンブラック、ブルー系顔料、赤系顔料な
どの濃彩色着色顔料も併用できる。

これらの顔料の配合量は、上記オイルフリーポリエステ
ル樹脂とメラミン化合物とからなるビヒクル成分100重
量部あたり、60〜120重量部が適している。この範囲
は、従来黒しみ現象が最も目立つ量であって、本発明の
目的が最も有効に達成できる。

さらに、本発明の塗料組成物には、必要に応じて顔料分
散剤、硬化触媒、塗面調整剤、光安定剤などを適宜配合
することができ、これらはすでに公知のものが使用され
る。顔料分散安定剤としては、脂肪酸（または油）変性
アルキド樹脂などがあり、前記ビヒクル成分100重量部
あたり15重量部以下の配合比率が好ましい。硬化触媒と
しては、例えばパラトルエンスルホン酸、リン酸エステ
ル、ドデシルベンゼンスルホン酸などがあげられる。

本発明の塗料組成物は、通常、上記各成分を有機溶剤中
に溶解もしくは分散せしめることによって得られるが、
水を分散媒もしくは溶剤とすることもできる。さらに、
ハケ、スプレー、静電塗装機、浸漬塗装機、ローラー、
ロールコーターなどによって、金属、ガラス、プラスチ
ック、無機質材などに塗装でき、塗装膜厚は硬化塗膜に
もとづいて10〜100μの範囲が適しており、塗膜の硬化
は約100℃以上に加熱することによって行なわれる。

以下実施例および比較例により本発明を具体的に説明す
る。

I.オイルフリーポリエステル樹脂の製造例： A:ヘキサヒドロ無水フタル酸、エチレングリコール、ネ
オペンチルグリコールおよびジエチレングリコールを用
いて常法に従って製造した（水酸基価160）。

B:ヘキサヒドロトリメリット酸、アジビン酸、トリメチ
ロールプロパン、ネオペンチルグリコールおよび1,6−
ヘキサンジオールを用いて常法に従って製造した（酸成
分中のヘキサヒドロトリメリット酸の含有率は、50モル
％、水酸基価170）。

C:メチルヘキサヒドロフタル酸、無水フタル酸、トリメ
チロールプロパン、および、３−ブチレングリコールを
用いて常法に従って製造した（酸成分中におけるメチル
ヘキサヒドロフタル酸の含有率は60モル％、水酸基価18
0）。

II.実施例１〜４および比較例１〜2: 上記オイルフリーポリエステル樹脂を用いて、第１表に
示した配合で白色上塗塗料組成物を製造した。配合量は
いずれも固形分量部である。溶剤として、トルエン／キ
シレン＝1/1（重量比）からなる混合溶剤を用いた。

III.性能試験結果 リン酸亜鉛系処理剤（日本パーカー社、ボンデライト＃
3114）で表面処理した鋼板に、カチオン電着塗料（関西
ペイント（株）製、エクロン＃9500）を硬化塗膜厚が20
μになるように塗装し、170℃で30分焼付け、次いで、
中塗塗料（関西ペイント（株）製、アミラツクシーラー
No.2を硬化塗膜厚が25μになるように塗装し、140℃で3
0分焼付けた塗板に、前記実施例および比較例で得た塗
料組成物を硬化塗膜厚が40μになるようにスプレー塗装
し、140℃で30分焼付けて試験用塗板とした。

この試験用塗板について、各種の性能試験を行ないその
結果を第２表に示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−111866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−107029（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−42341（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−8375（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−45415（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエ
   ステル化反応によって得られるオイルフリーポリエステ
   ル樹脂およびメラミン化合物よりなるビヒクル成分と淡
   彩色顔料とを含有してなり、該多塩基酸成分が少くとも
   40モル％の飽和脂環族多塩基酸を含有し、該オイルフリ
   ーポリエステル樹脂が120〜200の水酸基価を有し、該メ
   ラミン化合物が390〜1200の分子量を有し、炭素数１〜
   ４のアルコールのアルキルエーテル化メラミンおよび該
   アルキルエーテル化メラミンとメチロール化メラミンと
   の混合物の少くとも１種であり、該ビヒクル成分が重量
   基準で、該オイルフリーポリエステル樹脂60〜80％およ
   びメラミン化合物40〜20％よりなり、該淡彩色顔料を該
   ビヒクル成分100重量部あたり60〜120重量部配合してな
   る黒しみ防止用淡彩色系上塗塗料組成物。