JPH10216624A - メタリック複層塗膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な塗装作業性をもって、耐チッピング性
および他の塗膜性能に優れたメタリック複層塗膜を提供
する。 【解決手段】 熱硬化性着色メタリック塗料を、下地塗
膜上にウエットオンウエット塗装するか、または下地塗
膜を焼き付けた後、その上に塗装してベースコートを形
成し、その上にクリヤー塗料をウエットオンウエット塗
装してクリヤーコートを形成し、両塗膜を同時に加熱硬
化してなるメタリック複層塗膜において、該ベースコー
トの乾燥膜厚が５〜９μｍ及び該クリヤーコートの乾燥
膜厚が２５〜１００μｍであり、且つ該ベースコート塗
膜の破断伸び率が２０℃において２０％以上であってマ
イナス２０℃において５％以上であることを特徴とする
メタリック複層塗膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、適当な下地塗膜の
上に形成されるメタリック複層塗膜に関し、その用途は
自動車および二輪車のような交通機関の上塗りとして用
いられ仕上がり外観、塗膜性能、コストに優れた塗膜を
与えるものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】熱硬
化性着色メタリック塗料（以下ベースコート塗料という
こともある。）を下地塗膜上に塗装してベースコートを
形成し、その上にクリヤー塗料（以下クリヤーコート塗
料ということもある。）をウエットオンウエット塗装し
てクリヤーコートを形成し、両塗膜を同時に加熱硬化し
てなるメタリック複層塗膜は、自動車、二輪車などの上
塗りとしてすでに公知であり、一般にベースコートの膜
厚は１０〜２５μｍ、クリヤーコートの膜厚は２０〜５
０μｍで実施されている。ベースコートの膜厚を薄くす
るとベースコート中に含まれるアルミニウムフレークや
マイカなどの光輝材の配向が整いやすく、かつ、ベース
コートとクリヤーコートの層間の混層が起こりにくく優
れた仕上がり外観が得られることが知られている。ま
た、コスト的にもベースコートの使用量が少なくなるこ
とによりコスト低減と有機溶剤の大気中への放出抑制と
いう経済的な面と地球環境保護の面での利点がある。

【０００３】他方、ベースコートの膜厚を薄くすること
により下地を隠蔽しにくくなるが、これはベースコート
中の顔料濃度を上げたり、下地の色が透けて見えること
を前提として塗色を決めることによって解決する。しか
し、自動車や二輪車が走行するとき塗膜に衝突する飛石
による塗膜はがれ（チッピング性）が起こりやすくなる
問題があり、これを解決することができないのが現状で
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、ベースコート
の機械的性質について、その破断伸び率が室温（２０
℃）において２０％以上、好ましくは２０〜３５％、マ
イナス２０℃において５％以上、好ましくは１０〜１５
％であれば耐チッピング性が優れており、またその他の
塗膜性能、塗装作業性も良好であることを見いだした。
さらにベースコート塗膜の破断伸び率をこのような範囲
に限ることにより通常のベースコート膜厚１０〜２５μ
ｍでは塗装作業性が低下し仕上がり外観が低下するが、
ベースコートの膜厚が本発明の範囲である５〜９μｍで
はその様な欠陥が現れないことを見いだし本発明を完成
するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、熱硬化性着色メタリ
ック塗料を、下地塗膜上にウエットオンウエット塗装す
るか、または下地塗膜を焼き付けた後、その上に塗装し
てベースコートを形成し、その上にクリヤー塗料をウエ
ットオンウエット塗装してクリヤーコートを形成し、両
塗膜を同時に加熱硬化してなるメタリック複層塗膜にお
いて、該ベースコートの乾燥膜厚が５〜９μｍ及び該ク
リヤーコートの乾燥膜厚が２５〜１００μｍであり、且
つ該ベースコート塗膜の破断伸び率が２０℃において２
０％以上であってマイナス２０℃において５％以上であ
ることを特徴とするメタリック複層塗膜に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明におけるベースコートは、
基体樹脂、架橋剤、光輝材、有機およびまたは無機の着
色顔料、有機溶剤およびまたは水を主成分とし、さらに
必要に応じて体質顔料、酸化チタンなどの白色顔料、透
明酸化鉄などの透明顔料、流動性調節剤、表面調整剤、
沈降防止剤、紫外線吸収剤などを適宜配合してなる液状
熱硬化性着色メタリック塗料を下地塗膜上に塗装するこ
とによって形成することができる。

【０００７】上記メタリック塗料の主成分たる基体樹脂
はベースコートを形成するための主要成分であって、水
酸基などの架橋性官能基を１分子中に２個以上有するア
クリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタ
ン樹脂などが挙げられる。

【０００８】また、上記メタリック塗料の主成分たる架
橋剤はこれらの架橋性官能基と反応して三次元に架橋硬
化しうる化合物であり、例えば、メチロール化メラミン
樹脂または該樹脂のメチロール基の一部もしくは全てを
炭素数１〜６個の一価アルコールと反応させてなる部分
もしくは完全エーテル化メラミン樹脂；１分子中に２個
以上のイソシアネート基を有する脂肪族系、脂環族系、
芳香族系ポリイソシアネート化合物およびそのブロック
物；などを挙げることができる。

【０００９】上記光輝材であるメタリック顔料は、キラ
キラとした金属感を呈するりん片状顔料であって、例え
ば、アルミニウム粉、ステンレス粉、マイカ、ガラスフ
レーク、板状酸化鉄などである。

【００１０】上記メタリック塗料の主成分たる有機溶剤
は、通常の塗料用有機溶剤が使用でき、例えば、脂肪族
系、脂環族系、芳香族系の炭化水素系溶剤、アルコール
系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶
剤、グリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。

【００１１】上記メタリック塗料における基体樹脂と架
橋剤の比率は目的に応じ任意に選択できるが、例えば、
該両成分の合計重量を基準にして、基体樹脂は５５〜８
５重量％、架橋剤は４５〜１５重量％の範囲が好まし
い。

【００１２】該メタリック塗料中の着色顔料としては、
カーボンブラック、弁柄などの無機系顔料、キナクリド
ン系、アゾ系、ペリレン系、フタロシアニン系、アント
ラセン系などの有機顔料が挙げられる。

【００１３】本発明におけるクリヤーコートは、基体樹
脂、架橋剤、有機溶剤を主成分とする液状クリヤー塗料
をベースコートの上にウエットオンウエットで塗装し、
加熱硬化することによって形成できる。これらの基体樹
脂、架橋剤、有機溶剤などは上記ベースコート用として
例示したものが使用できる。基体樹脂としては耐候性の
面からアクリル樹脂が最適である。

【００１４】本発明におけるベースコートの機械的性質
は、飛石による塗膜のはがれに対する抵抗性（耐チッピ
ング性）を持たせるため次のような範囲にあることが必
要である。すなわち、ベースコート塗膜の２０℃におけ
る破断伸び率が２０％以上、好ましくは２０〜３５％、
マイナス２０℃における破断伸び率が５％以上、好まし
くは１０〜１５％であることが必要である。２０℃にお
ける破断伸び率が２０％未満であり、マイナス２０℃に
おける破断伸び率が５％未満であると耐チッピング性が
不十分となる。

【００１５】上記破断伸び率の測定は、通常の応力〜歪
み測定のための引っ張り強度試験器を用いて行うことが
できる。本発明では島津製作所製のオートグラフＡＧ２
０００Ｂを用いて測定した値である。サンプルは幅５ｍ
ｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ３０μｍとして５ｍｍ／分の引
っ張り速度で試験を行った。サンプルはベースコート塗
料をブリキ板の上に乾燥膜厚が３０μｍとなるように塗
装し、複層塗膜を実際の場面で行われるのに相当する条
件と同等の条件で焼き付けた後、水銀アマルガム法によ
り剥離させることにより作成する。

【００１６】本発明のベースコートの破断伸び率の定義
は、上記した条件での測定値として規定するが、遊離フ
ィルムサンプルの作成方法、測定器のタイプが同等の機
能を有していれば他の方法や機種を用いても構わない。

【００１７】本発明の複層塗膜は、金属製またはプラス
チック製の自動車、または二輪車の車体または部品に施
こすことが望ましい用途である。塗装の際の膜厚はベー
スコートは本発明の特徴を出すため５〜９μｍ、好まし
くは６〜８μｍである。膜厚が９μｍを越える場合は本
発明の目的である塗料使用量の低減、仕上がり外観の向
上が損なわれてくる。また、５μｍ未満では滑らかな均
一な被膜形成が困難になってくる。

【００１８】本発明のクリヤー塗膜の膜厚は２５〜１０
０μｍ、好ましくは３０〜６０μｍである。２５μｍ未
満では仕上り外観が劣る傾向となり、１００μｍを越え
た場合は垂直面の流れ落ち（タレ）などの塗装欠陥が起
こりやすくなる。

【００１９】ベースコートおよびクリヤーコートの塗装
は静電、または非静電の霧化塗装などにより行うことが
できる。塗装されたベースコートおよびクリヤーコート
は加熱硬化されるがその温度は８０〜１６０℃の範囲が
適している。

【００２０】

【実施例】以下実施例により本発明をより詳細に説明す
る。

【００２１】（１）塗料の作成 ベースコートＡ：マジクロンＴＢ−５１０シルバー（関
西ペイント（株）製アクリル樹脂／メラミン樹脂系自動
車車体用２Ｃ１Ｂ用ベースコート塗料、アクリル樹脂／
メラミン樹脂＝７０／３０重量比） ベースコートＢ：マジクロンＴＢ−５１０シルバー（上
記）に水酸基含有軟質ポリエステル樹脂をアクリル樹
脂、メラミン樹脂の樹脂固形分合計量１００重量部にた
いし１０重量部添加したベースコート塗料、顔料（アル
ミニウム粉も含む）と全樹脂分の比率は変化ないように
調整した。 ベースコートＣ：ベースコートＢと同様にして軟質ポリ
エステル樹脂をマジクロンＴＢ−５１０シルバー（上
記）に２０重量部添加し作成したベースコート塗料 ベースコートＤ：ベースコートＢと同様にして軟質ポリ
エステル樹脂をマジクロンＴＢ−５１０シルバー（上
記）に３０重量部添加し作成したベースコート塗料 クリヤーコートＡ：マジクロンＴＣ−７１クリヤー（関
西ペイント（株）製アクリル樹脂／メラミン樹脂系自動
車車体用２Ｃ１Ｂ用クリヤーコート塗料）

【００２２】（２）塗装素材の準備 燐酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼板上
にエポキシ樹脂系カチオン電着塗料を乾燥膜厚約２０μ
ｍとなるよう電着塗装し１７０℃で２０分焼き付けた後
＃６００のサンドペーパーで研ぎ、石油ベンジンで脱脂
する。ついでグレー色の自動車用中塗りサーフェーサー
を乾燥膜厚３０μｍとなるようエアースプレー塗装し
て、１４０℃で３０分焼き付けた後、＃６００のサンド
ペーパーで水研し水切り乾燥する。ついで石油ベンジン
で脱脂し試験用の塗装素材とする。

【００２３】（３）ベースコートおよびクリヤーコート
の塗装 上記ベースコート塗料をトルエン、キシレン、酢酸エチ
ルを主成分とするベースコート用シンナーでフォードカ
ップ＃４で１５秒に希釈する。クリヤーコート塗料は沸
点約１８０℃の芳香族系石油溶剤を主成分とするシンナ
ーでフォードカップ＃４で２５秒に希釈する。上記の塗
装素材の上にベースコート塗料をＲＥＡガン（日本ラン
ズバーグ社製静電エアースプレー塗装機）を用いて規定
の膜厚だけ塗装する。室温で３分間放置した後、クリヤ
ーコート塗料を乾燥膜厚で約４０μｍとなるようベル塗
装機（日本ランズバーグ社製マイクロベル回転霧化式静
電塗装機）を用いて塗装する。室温で１０分放置後、１
４０℃で３０分焼付ける。

【００２４】（４）ベースコートの機械的性質の測定 前記した方法によりベースコート塗膜の２０℃とマイナ
ス２０℃の破断伸び率を測定した。その結果を表１に示
す。

【００２５】

【００２６】（５）本発明の実施例および比較例の条件
および得られた結果を表２に示す。これによって本発明
の効果は明らかである。表中、ベースコートをＢＣと略
記する。クリヤーコートはすべてクリヤーコートＡを用
いて形成されものであり、その膜厚は４０μｍである。

【００２７】

【００２８】（注１）ツヤ感、光輝材の並び方の均一
性、肉持ち感から次の基準で目視評価した。 ◎ ：非常に良好 ○ ：良好 △ ：不良 × ：非常に不良

【００２９】（注２）Ｑ−Ｇ−Ｒグラベロメーター（Ｑ
パネル社製）を用いて直径約５ｍｍの砕石２００ｃｃを
約３ｋｇ／ｃｍ² の圧力で塗装板に吹き付ける。塗装板
はあらかじめ低温槽でマイナス２０℃に冷却しておいて
手早く試験を行う。石の吹き付けにより塗面に生じた
傷、塗膜のはがれを目視観察し次の基準で評価した。 ◎ ：傷、塗膜のはがれが非常に少なく良好。 ○ ：傷、塗膜のはがれが少なく良好。 △ ：傷、塗膜のはがれがかなりあり目立つ。 × ：傷、塗膜のはがれが多く。

【００３０】（注３）塗装板を４０℃の水槽に１０日間
浸漬した後の塗面を次の基準で評価し異常のないものを
○とし、異常のあるものを×とした。

【００３１】

【発明の作用と効果】ベースコート膜厚を従来の約半分
にすることによりコストの低減と有機溶剤の大気中への
排出を抑制することができる。仕上り外観も従来の膜厚
を塗る工程より向上したが、これはベースコートとクリ
ヤーコートの混層抑制とベースコート中の光輝材の配向
の整い易さによるものと推定される。ベースコートの薄
膜化による耐チッピング性の低下はベースコート塗膜の
機械的性質を特定の範囲に限定することにより抑えるこ
とができた。ベースコート塗膜の機械的性質を限定する
ことによる塗装作業性の低下はベースコートの膜厚を薄
くしているため回避することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 則男 愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番 地 関西ペイント株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性着色メタリック塗料を、下地塗
   膜上にウエットオンウエット塗装するか、または下地塗
   膜を焼き付けた後、その上に塗装してベースコートを形
   成し、その上にクリヤー塗料をウエットオンウエット塗
   装してクリヤーコートを形成し、両塗膜を同時に加熱硬
   化してなるメタリック複層塗膜において、該ベースコー
   トの乾燥膜厚が５〜９μｍ及び該クリヤーコートの乾燥
   膜厚が２５〜１００μｍであり、且つ該ベースコート塗
   膜の破断伸び率が２０℃において２０％以上であってマ
   イナス２０℃において５％以上であることを特徴とする
   メタリック複層塗膜。