JPH10137680A - プラスチック素材用低温焼付型塗膜形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来より１２０℃以上の高温焼付で使用され
ている１液型アクリルメラミン架橋型塗料を、７０〜１
００℃の低温で硬化せしめることを可能にした、２コー
ト１ベーク方式の塗膜形成システムを提供すること。 【解決手段】 数平均分子量１５，０００〜９０，００
０、ガラス転移温度−２５℃〜４０℃、水酸基価１０〜
５０の範囲にあるアクリルポリオール７０〜９０重量
部、およびメラミン樹脂１０〜３０重量部を主成分とし
て、これに触媒０超〜２重量部、さらに必要に応じて無
機系および／または有機系顔料、およびメタリック顔料
を含有する塗料をベースコートとして塗装し、次いで同
塗膜面にポリオール樹脂およびポリイソシアネート樹脂
を主成分とする塗料をクリヤーコートとして塗装するこ
とにより、低温焼付を可能にせしめることを特徴とする
プラスチック素材用低温焼付型塗膜形成システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車外装のプラ
スチック素材用として用いられる低温焼付型塗膜形成シ
ステムに関し、さらに詳しくは、従来より１２０℃以上
の高温焼付で使用されている１液型アクリルメラミン架
橋型塗料を、７０〜１００℃の低温で硬化せしめること
を可能にした、２コート１ベーク方式の塗膜形成システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などの外板用プラスチック
素材の塗装方法としては、次のような方法が知られてい
る。

【０００３】（１）ＰＰ樹脂製バンパー用の塗装方法と
しては、１液型メラミン架橋塗料を用いた焼付温度１２
０℃の１コート１ベーク方式および２コート１ベーク方
式や、軟質ポリオール樹脂とポリイソシアネート樹脂と
の２液型ウレタン架橋塗料を用いた焼付温度８０〜１０
０℃の１コート１ベーク方式および２コート１ベーク方
式によるものが挙げられる。

【０００４】（２）ＡＢＳ樹脂や他の硬質樹脂素材用の
塗装方法としては、硬質ポリオール樹脂とポリイソシア
ネート樹脂との２液ウレタン架橋塗料を用いた焼付温度
７０〜８０℃の１コート１ベーク方式および２コート１
ベーク方式によるものが挙げられる。これらの上記の塗
装方法は、それぞれ個別の塗料を用いた塗装方法であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の塗装に用いられる塗料のうち、２液型ウレタン架橋塗
料は１液型塗料に比較して塗料コストが高く、ポットラ
イフが非常に短いため、作業効率が劣るという問題点が
あった。これらの問題点を解決するには、１液型塗料を
共用することが好ましく、また共用することにより車体
色との合わせが容易になり、塗装効率のアップにつなが
るという利点が考えられる。そこで１液型塗料を用いて
共用化を達成するには、ＡＢＳ樹脂素材等が焼付け時の
熱により変形や変質を生じてしまうため、焼付温度の低
温化が必要であり、これを解決することが課題となって
いた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、１液型メラミン架橋型
塗料を共用化するために、焼付温度の低温化に着目し、
触媒を配合することにより、ベースコートとしての塗膜
のゲル分率を８０％以上とし、更に２液型ウレタン架橋
塗料をクリヤーコートとして塗装することにより、総合
塗膜のゲル分率を９０％以上とし、従来１２０℃と高温
焼付型であったものを、７０〜１００℃と低温焼付けが
可能となることを見い出し、本発明に到達した。

【０００７】本発明は、数平均分子量１５，０００〜９
０，０００、ガラス転移温度−２５℃〜４０℃、水酸基
価１０〜５０の範囲にあるアクリルポリオール７０〜９
０重量部、およびメラミン樹脂１０〜３０重量部を主成
分として、これに触媒０超〜２重量部、さらに必要に応
じて無機系および／または有機系顔料、およびメタリッ
ク顔料を含有する塗料をベースコートとして塗装し、次
いで同塗膜面にポリオール樹脂およびポリイソシアネー
ト樹脂を主成分とする塗料をクリヤーコートとして塗装
することにより、低温焼付を可能にせしめることを特徴
とするプラスチック素材用低温焼付型塗膜形成システム
を、その解決手段としている。

【０００８】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明においては、ベースコートとしてアクリルポ
リオール７０〜９０重量部およびメラミン樹脂１０〜３
０重量部を主成分とし、これに触媒０超〜２重量部を配
合したものを用いる。触媒としてはアミン系、リン酸
系、スルホン酸系およびスズ系から成る群から選ばれた
少なくと１種を用いることができる。

【０００９】クリヤーコートとして用いるポリオール樹
脂は、数平均分子量９，０００〜３０，０００および水
酸基価４０〜１４０が好ましく、ポリイソシアネート樹
脂は、耐候性に優れた無黄変タイプのヘキサメチレンジ
イソシアネート等が好ましい。これらの配合比は、水酸
基／イソシアネート基（モル比）で０．７〜１．３の範
囲にあることが好ましい。このクリヤーコートには、必
要に応じて着色顔料、体質顔料、表面調整剤、ハジキ防
止剤、紫外線吸収剤および硬化促進剤等の各種添加剤を
加えることもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において低温焼付条件を可
能にした理由は、ベースコート塗料中のアクリルポリオ
ールとメラミンとの反応が触媒作用により活性化され、
７０〜１００℃の低温焼付においても８０％以上のゲル
分率を有するようになるためである。さらに、クリヤー
コート塗料として２液型ウレタン塗料を使用することに
より、イソシアネート樹脂の一部がベースコート中に浸
透し、アクリルポリオールと反応し、総合塗膜としての
ゲル分率を９０％以上にし、塗膜としての性能を確保す
るものと考えられる。

【００１１】本発明のベースコートに添加する触媒、特
にリン酸系およびスルホン酸系では添加量が２重量部を
超えると、塗膜の耐水２次密着性の低下が認められ好ま
しくない。

【００１２】本発明では、ベースコートおよびクリヤコ
ートを塗り重ねて７０〜１００℃の低温度で硬化するこ
とができるので、１００℃以上の熱で変形や変質するプ
ラスチック素材に塗装することが可能となる。また、必
要に応じてプラスチック素材表面の脱脂（ＩＰＡによる
脱脂等）やプライマー塗装を施すことが好ましい。

【００１３】ベースコートの塗装方法は、吹付け塗装が
好ましく、塗料粘度は１０〜２０秒（♯フォードカップ
／２０℃）、膜厚は１０〜２５μｍの範囲が適してい
る。

【００１４】また、クリヤーコートの塗装方法も吹付け
塗装が好ましく、塗料粘度は１０〜３０秒（♯フォード
カップ／２０℃）、膜厚は２５〜４０μｍの範囲が適し
ている。ベースコートとクリヤーコートは、ウェットオ
ンウェットで行い、セッティング時間は１分以上、好ま
しくは３〜１０分室温放置するのが良い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

【００１６】実施例１ ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で脱脂した７５×１
５０×２ｍｍのＡＢＳ樹脂製プレート板およびＰＰ樹脂
製プレート板に、プライマー（ＲＢ１９４、日本ビーケ
ミカル株式会社製）をそれぞれ１０μｍ塗装した。次い
で、これらの表面に、数平均分子量が２０，０００、動
的ガラス転移温度が−２０℃、水酸基価が３６のアクリ
ル樹脂８０重量部と、メラミン樹脂２０重量部と、触媒
としてｐ−トルエンスルホン酸１重量部と、アルミペー
スト１０重量部とからなる粘度１４秒（♯フォードカッ
プ／２０℃）のベースコート（バンパー用１液型アクリ
ル／メラミン塗料、Ｒ−３０５、日本ビーケミカル株式
会社製をベース塗料として用いた）を、膜厚が１８μｍ
となるように吹付け塗装した。

【００１７】次いで、室温にて３分間セッティングした
後、上記ベースコート上に数平均分子量が１５，０００
および水酸基価が１００のアクリル樹脂１００重量部
と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤０．６重量部
と、シリコン系表面調整剤１．０重量部と、ポリイソシ
アネート樹脂（ＯＨ／ＮＣＯ比：１／１に配合）とから
なる粘度１５秒（♯フォードカップ／２０℃）のクリヤ
ーコート（２液型ウレタン架橋クリヤー、Ｒ−２４６、
日本ビーケミカル株式会社製をベース塗料として用い
た）を膜厚が３５μｍとなるように吹付け塗装し、８０
℃×３０分間の焼付けを行い、実施例１−（Ａ）（ＡＢ
Ｓ製プレート板）および実施例１−（Ｐ）（ＰＰ製プレ
ート板）の塗装板を得た。

【００１８】実施例２ ベースコートに触媒としてｐ−トルエンスルホン酸２重
量部を配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞ
れ実施例２−（Ａ）および実施例２−（Ｐ）の塗装板を
得た。

【００１９】実施例３ ベースコートに触媒としてｐ−トルエンスルホン酸１重
量部と、ジラウリン酸ジｎ−ブチルスズ０．１重量部を
配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞれ実施
例３−（Ａ）および実施例３−（Ｐ）の塗装板を得た。

【００２０】実施例４ ベースコートに触媒としてリン酸ジｎ−ブチル１重量部
を配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞれ実
施例４−（Ａ）および実施例４−（Ｐ）の塗装板を得
た。

【００２１】実施例５ ベースコートに触媒としてリン酸ジｎ−ブチル１重量部
と、ジラウリン酸ジｎ−ブチルスズ０．１重量部とを配
合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞれ実施例
５−（Ａ）および実施例５−（Ｐ）の塗装板を得た。

【００２２】比較例１ ベースコートに触媒を配合しない他は、実施例１と全く
同様にしてそれぞれ比較例１−（Ａ）および比較例１−
（Ｐ）の塗装板を得た。

【００２３】比較例２ ベースコートに触媒としてｐ−トルエンスルホン酸３重
量部を配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞ
れ比較例２−（Ａ）および比較例２−（Ｐ）の塗装板を
得た。

【００２４】比較例３ ベースコートに触媒としてｐ−トルエンスルホン酸３重
量部と、ジラウリン酸ジｎ−ブチルスズ０．１重量部と
を配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞれ比
較例３−（Ａ）および比較例３−（Ｐ）の塗装板を得
た。

【００２５】比較例４ ベースコートに触媒としてリン酸ジｎ−ブチル２．５重
量部を配合した他は、実施例１と全く同様にしてそれぞ
れ比較例４−（Ａ）および比較例４−（Ｐ）の塗装板を
得た。

【００２６】評価方法 実施例１〜５および比較例１〜４により得られた塗装板
について、下記に示す各評価方法により、塗膜性能を調
べた。

【００２７】（１）初期密着性 試験片の塗膜面にカッターで２ｍｍ幅のゴバン目を２５
個クロスカットし、粘着テープを密着させて上方に一気
に引き剥し、塗装面の剥れの生じないゴバン目個数を調
べた（残存個数／２５個）。

【００２８】（２）耐水２次密着性 試験片を４０℃の温水中に２４０時間浸漬した後、前記
と同様のゴバン目による塗膜密着性を測定した（残存個
数／２５個）。

【００２９】（３）外観 試験片の塗装表面について平滑性を目視により評価し
た。 ○：平滑性良好 ×：平滑性不良

【００３０】（４）ゲル分率 各実施例および比較例で得た試験片とは、別にＰＰ樹脂
製のプレート板に直接塗装した塗膜を剥してサンプリン
グし、アセトンにより抽出して不溶成分％を測定した。

【００３１】ゲル分率はベースコートが８０％以上、ク
リヤーコートは９０％以上が好ましい。上記評価結果を
表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】比較例１の塗装板は、ＡＢＳ樹脂製プレー
ト板（Ａ）およびＰＰ樹脂製プレート板（Ｐ）共に、初
期密着性、耐水２次密着性および外観にとくに問題はな
かった。しかし、ベースコートに触媒が添加されていな
いため、ゲル分率は７７％と８０％以下となった。

【００３４】さらに、比較例２〜４では、ＡＢＳ樹脂製
プレート板（Ａ）の塗装が耐水２次密着性において剥れ
を生じ、また比較例４はＡＢＳ樹脂製プレート（Ａ）板
の塗装においても耐水２次密着性が劣っていた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の低温
焼付型塗膜形成システムは、その構成を数平均分子量１
５，０００〜９０，０００、ガラス転移温度−２５℃〜
４０℃、水酸基価１０〜５０の範囲にあるアクリルポリ
オール７０〜９０重量部、およびメラミン樹脂１０〜３
０重量部を主成分として、これに触媒０超〜２重量部、
さらに必要に応じて無機系および／または有機系顔料、
およびメタリック顔料を含有する塗料をベースコートと
して塗装し、次いで同塗膜面にポリオール樹脂およびポ
リイソシアネート樹脂を主成分とする塗料をクリヤーコ
ートとして塗装することにより、低温焼付が可能とな
り、熱い弱いＡＢＳ樹脂素材等に対して、良好な塗膜密
着性を示すという優れた効果が得られる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 175/04 Ｃ０９Ｄ 175/04 //(Ｃ０９Ｄ 133/06 161:32） (72)発明者 渡辺 健太郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 荒川 孝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 山口 昌宏 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数平均分子量１５，０００〜９０，００
   ０、ガラス転移温度−２５℃〜４０℃、水酸基価１０〜
   ５０の範囲にあるアクリルポリオール７０〜９０重量
   部、およびメラミン樹脂１０〜３０重量部を主成分とし
   て、これに触媒０超〜２重量部、さらに必要に応じて無
   機系および／または有機系顔料、およびメタリック顔料
   を含有する塗料をベースコートとして塗装し、次いで同
   塗膜面にポリオール樹脂およびポリイソシアネート樹脂
   を主成分とする塗料をクリヤーコートとして塗装するこ
   とにより、低温焼付を可能にせしめることを特徴とする
   プラスチック素材用低温焼付型塗膜形成システム。