JPS59169580A - 自動車下面に対するスト−ンチツプ抵抗性仕上げ付与方法 - 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】 本発明は、車両が運転された場合に車両の下部にぶつか
る石による保護被覆のきすを最／Ｊ％にすることによっ
て防食を与えるための自動車車体下部の被覆に関する。

自動車車体の金属表面を腐食から守ることをま明らかに
重要なことであり、これらの表面しま、この目的のため
に塗装されている。し力・しなカーら、車両の回転車輪
のために、石および小石をマ車両の下部表面にぶつかり
、このためにペイント力を削りとられ、裸金属が露出さ
れ、次℃・でこの裸金属＆’ｌ腐食する。

数年の間、金属下部表面（通常はリン酸塩処理鋼）は、
酸可溶化されたアミン官能性重合体の陰極電着によって
下塗りされ、次いでこのプライマーは焼付けされ硬化さ
れる。このことによって、厚さ約０．６ミルまたはそれ
以上の架橋アミン官能性重合体の下塗被覆が形成される
。このプライマーは、次いでポリ塩化ビニルシラステゾ
ルをもって上塗りされて、弾性保護層を与える。プラス
チゾルの適用には通常エアレススプレーが必要であり、
しかも適当なストーンチップ抵抗性には、′厚さ約１５
ミルないし２０ミルのゾラスチゾル被覆が必要である。

これらの厚い被覆は塗布された時に垂れる傾向があり、
しかも高価である。なぜならば非常に多量の材料が必要
なためである。また、この厚い被覆によって、ノ１イソ
リツドトツゾコートとの相容性および車両の塗装に現在
用いられる一層低固形分トツゾコートの若干との相容性
も悪くなる。

最近、ゾラスチゾル保護塗料の代わりに、熱噴霧塗布お
よびストーンチップ（石による損傷）抵抗性のために厚
さ６ミルないし１０ミルが通常必要な単一包装のポリウ
レタン塗料が塗布されている。これらの塗料は高価であ
り、しかも車両の塗装に現在用いられる一層低固形分の
多くのトツゾコートとの相容性も悪くなる。

明らかに分かるように、ストーンチップ抵抗性仕上げを
施すのはむずかしく、しかもこの問題を解決しようとい
う当面の試みは困難でありしかも費用がかかる。

本発明により、架橋アミン官能性重合体プライマーをも
って好ましく下塗りされた自動車の下面（下部可視面）
に、カチオン的硬化性ポリエポキシド、多価アルコール
および（または）水および紫外線活性化性カチオン的硬
化のための光開始剤および（または）光増感剤のカチオ
ン的開始性液体混合物が適用される。このカチオン的開
始紫外線硬化性被覆は、樹脂固形分少なくとも約５０％
および厚さ少なくとも約２ミルの被覆を与える厚さで適
用される。次いで、湿潤被覆は、紫外線にさらして硬化
される。

これらのカチオン的開始性紫外線硬化性被覆は、Ｂ、Ｈ
，Ｓｍ１ｔｈの米国特許第４．３１８，７６６号明細書
に示されるように既知の型のものであることが力説され
ているが、しかし、これらのカチオン的開始性紫外線硬
化性被覆はカソード的電着下塗り面に強力に接着する点
で特異であることは知られていなかった。また、これら
の被覆の比較的厚い層は、紫外線によって硬化された場
合、小石および石が突き当たった時の損傷を避けるよう
に大きな耐衝撃性を有することも認められていなかった
。

本発明の硬化被覆も、また有利である。なぜならば、こ
の硬化被覆は、ハイソリツｖトツゾコートおよび現在使
用されている低固形分トップコーＦの多くを初め、種々
の型のトツゾコートと相容性なためである。

自動車の下面は、論じられているようにプライマーによ
って保護されるのが好ましい。しかしながら、本発明は
、自動車の下面が卑金属によって、またはあらかじめ塗
装された面、によって構成される場合にも適用できる。

本発明の被覆は、望まれる耐チッピング性を与えるため
に厚さ少なくとも約２ミル（および約７ミルまで）にお
いて適用されなければならないことに留意するのが望ま
しい。適用は空気噴霧または静電噴霧忙よるのが好まし
く、しかもこれは先行技術にまさる利点である。空気噴
霧または静電噴霧適用は、ここで、過度に紫外線を吸収
しないチキントロープ剤と共にこのよ５な噴霧を可能に
する粘度を用いることによって使いやすくなる。

紫外線硬化性塗料は、前記の厚さにおいて適用が困難で
ある。なぜならば、これらの塗料は特に空気噴霧または
静電噴霧の粘度に薄められた場合に、滴下および流れや
すいためである。本発明において、微粉シリカ１％ない
し８チ、好ましくは１．５チないし６チの存在によって
空気噴霧を妨げることなく、また紫外線硬化の有効性を
過度に妨害することなく必要な厚さにおいて耐滴下性お
よび流れ性を与えることが分かる。多くの顔料および充
てん剤は紫外線を吸収し、従って望まれる紫外線硬化を
少なくともある程度妨げる。

また、先行の塗料は顔料着色されることが多く、最大に
するために、微粉シリカを塗料内の実質的に唯一の微粉
材料として用いるのが好ましい。

本発明の架橋アミン官能性重合体プライマーは、概して
既知であり、しかも通常はカソード電着によって沈積さ
れる。これらのプライマーおよびカソードにおける電着
は、米国特許第５，７９９，８５４号および第４，０３
１．０５０号明細書に具体的に説明されている。既知の
ように、これらのプライマーは、酸によって水に分散さ
れ、かつヘキサメトキシメチルメラミンのようなアミノ
シラスト樹脂、フェノール−ホルムアルデヒドＡ段階レ
ゾールのようなフェノプラスト樹脂またはブタノールブ
ロックのトルエンジイソシアナートのようなブロックさ
れたポリイソシアナートであり得る外来の硬化剤によっ
て、通常硬化されるアミン官能性溶媒可溶性重合体によ
って構成される。これらのゾロラクトポリイソシアナー
トは、現在操業中のほとんど商業用陰極電気下塗り槽に
おいて用いられている。ある場合には、硬化剤中の反応
性基は別個の硬化剤を要しないようにアミン官能性樹脂
中に混入される。何れにしても陰極電気下塗りおよび硬
化された塗面は良好な耐食性を与える架橋アミン官能性
重合体を含有するが、これらの硬化された重合体はスト
ーンチップ抵抗性に欠け、しかも特に硬化をインシアナ
ート官能性に頼る場合には、これらのプライマーの表面
は付着が困難である。

これらの電気下塗り面は、この面上に沈積された被覆に
対する密着不良のために著しい問題を生じることが強調
される。

従って、本発明の被覆が、本明細書において規定された
厚さで良好なストーンチップ抵抗性を与える能力、特に
陰極電気下塗りされた面上に塗布された場合に良好なス
トーンチップ抵抗性を与える能力は、予測されず、しか
も自動車工業を長期間悩ました工業的問題に対する実用
的な解決を構成する。前記の厚さは、通常用いられる男
チ穿゛ン開始紫外線硬化性被覆より厚く、しかも通常必
要な弾性耐チツピング性被覆よりも薄く、従って７ミル
より薄い被覆の使用もまた予測されないことが分かる。

カチオン硬化性であり、しかも本発明において用いられ
るポリエポキシドは、材料の既知の種類を構、成する。

エポネツクス（Ｅｐｏｕｅｘ　）　ＤＲＨ１５１１およ
びＤＲＨ１５１０のよ５な水素化ビスフェノールをペー
スとするものが好ましいが、ベークライ）　ｇＲＬ　４
２２１およびＥＲＬ　４２８９のような脂環式液体エポ
キシ樹脂は非常に良好である。またヒダントインなペー
スとするポリエポキシドも有用であり、しかもチバーガ
イギーから入手できる。

これらは単独で、あるいはエポン（Ｅｐｏｎ　）　、８
２８．１００１およびアラル／イト（Ａｒａｌｄｉｔｅ
　）　６０１０のようなビスフェノールのグリシジルエ
ーテルと組み合せて使用できる。これらの市販の製品は
、すべて既知の組成のものである。ノボラック樹脂およ
びエポキシ化ポリブタジェンをペースとするポリエポキ
シドもまた、特に水素化ビスフェノールをペースとする
ポリエポキシドおよび脂環式ポリエポキシドとの混合物
においても有用である。シェル・ケきカル・カンパニー
からのネオデ・カン酸のグリシジルエステルであるカー
デュラ（Ｃａｒｄｕｒａ　）　Ｅのようなモノエポキシ
ドも存在し得る。適当な混合物は、例において具体的に
説明される。

本発明において用いられる被覆の多価アルコール成分は
、塩基性置換基および汚染物質が不存在である限り、極
めて様々である。エチレングリコール、ブチレングリコ
ール、グリセリン、トウメチロールプロパンおよびペン
タエリトリットのよウナ多価アルコールのＣ２ないしＣ
１のアルキレンオキシド付加物のようなポリエーテルで
ある４価アルコールはすべて有用である。すべて既知の
組成物である市販製品のゾルラコール（Ｐｌｕｒａｃｏ
ｌ　）ＴＰ４４０およびＰｌ　０１０、ポリゾロピレン
グリコール４２５、ダウ５６５および８０２５は本発明
において使用するに十分適している。グリセリンと無水
フタル酸のヒドロキシ官能性ポリエステルのような樹脂
状ポリオールまたは共重合ヒドロキシエチルアクリレー
ト５重量％ないし２５重量％を含有するポリアクリレー
トなどを使用できる。

ポリエポキシドとの相容性は、唯一の興味深い要因であ
り、従ってポリオールの選択は非常に様々である。これ
らのポリオールは、エチレンオキシドと付加物を形成す
ることによって与えられるように、若干の第一ヒドロキ
シ官能性を与えるのが好ましい。水は、全部または一部
多価アルコールを置換できる。

多価アルコールとの混合物の適切なポリエポキシドの紫
外線活性化カチオン硬化に有用な光開始剤は既知である
。６Ｍの製品ＦＣ’５０９のようなジアリールヨードニ
ウム塩は特に企図され、しかもこれらはベンゾフェノン
のようなケトン系光増感剤と組み合せて通常用いられる
。他の光増感剤はクロロチオキサントン、インゾロビル
チオキサントン、キサントンなどによって例示される。

ベンゾフェノンは、その一層大きい溶解性および低コス
トのため托好ましい。

本発明は、ヨードニウム塩の使用に限定されない。なぜ
ならば、３Ｍの製品ＦＣ５’０８のようなトリアリール
スルホ；ラム塩もまた有用なためである。これらのスル
ホニウム塩には、ケトン系光増感剤は必要でない。

使用される有機溶媒は、比較的迅速忙蒸発するように選
ばれる。蒸留範囲２４８’Ｆないし２６２〒ヲ有する酢
酸ｎ−ゾテルのような酢酸エステルが特に好ま・しい。

比較のために、この溶媒は蒸発等級１．０と定められる
。蒸発速度肌５より小を有するアルコールおよびケト〉
′のような徐蒸発溶媒（これらのアルコールおよびケト
ンは室温において蒸発に２倍長くかかる）を避けるかあ
るいは流れを促進するために少量用いるのが好ましい。

従って、使用する有機溶媒媒質は蒸発等級０．８または
それ以上を有するのが望ましい。

本発明は、すべての部が重量部である、下記の例におい
て具体的に説明される。

例１ 成　分　　　　　　供給者　　　　−重」Ｌ郁−エポネ
ックスＤＲＨ１５１１シェル　　　　　　　　５゜エポ
ン８２８　　　　　シェル　　　　　４゜ＦＣ５＋　０
９　　　　　　３　Ｍ　　　　　　　　３酢酸ゾテル　
　　　　　市販溶媒　　　　　３３例２ 成　分　　　　　　　供給者　　　　　重量部エポネツ
クスＤＲＨ１５ｉ　ｊ　　　シェル　　　　　　　　９
゜ゾルラコールＴＰ４４０　　　　　ワイアンドット　
　　　　１゜キャブ・オー・シルＭ５　　　キャポット
　　　　　　　２ＦＣ５・０９　　　　　　　　　３Ｍ
　　　　　　　　　　　３酢酸ゾチル　　　　　　市販
溶媒　　　　３６例３ 成　分　　　　　　　供給者　　　　　重量部エポネツ
クスＤＲＨ１５１１シェル　　　　　　　　８５ジオー
ルＸＤ８０２５　　　　　　ダウ　　　　　　　　　１
５キヤゾ・オー・シルＭ５　　　キャボット　　　　　
　３Ｆ０５０９　　　　　　　　５　Ｍ　　　　　　　
　　　　３クオンタキユアＩＴＸ　　　　　　アセト　
　　　　　　　　１酢酸ブチル　　　　　　市販溶媒　
　　　　３３例４ エポキシドＥＲＬ４２２１　　　　ユニオンカーバイド
　　８０ジエチレングリコール　　　　市販溶媒　　　
　　　２０キヤゾ・オー・シルＭ５　　　　キャボット
　　　　　　　　５Ｆ０５０８　　　　　　　　　３　
Ｍ　　　　　　　　　　　４酢酸ゾチル　　　　　　市
販溶媒　　　　　３３例５ 成　分　　　　　　　供給者　　　　　重量部エポネツ
クスＤＲＨ１５１１シェル　　　　　　　　４０エポキ
シドＥＲＬ４２２１　　　　ユニオン・カーバイト４０
ゾルラコールＴＰ　４４０　　　　　ワイアンドット　
　　　　２０キヤブ・オー・シルＭ５　　　キャボット
　　　　　　　　４ＦＣ５０８３Ｍ　　　　　　　　　
　　　４酢酸グチル　　　　　　市販溶媒　　　　３３
例６ 成　分　　　　　　　供給者　　　　　重量部エポネッ
クスＥＲＬ　１５１１　　　シェル　　　　　　　　９
０エポキシ’ｔ”ｗＲＬ４２８９　　　　ユニオン・カ
ーバイド　　１０プルラコールＴＰ　４４０　　　　　
ワイアンドット　　　　　１０Ｆ０５０９　　　　　　
　　　　３　Ｍ　　　　　　　　　　　　３キサントン
　　　　　　アセト　　　　　　　１キヤゾ・オー・シ
ルＭ５　　　　キャボット　　　　　　　　４酢酸ゾチ
ル　　　　　　市販溶媒　　　　４０例７ 成　分　　　　　　　供給者　　　　　重量部エポネツ
クスＤＲＨ１５１１シェル　　　　　　　９０ポリオー
ルｐｃｐ　０３００　　　　ユニオン・カーバイド　　
１０キヤブ・オー・シルＭ５　　　キャボット　　　　
　　　　３ＦＣ５０’９　　　　　　　　　３　Ｍ　　
　　　　　　　　　３ベンゾフエノン　　　　　　　　
アルドリッヒ　　　　　　　３酢酸ゾチル　　　　　　
市販溶媒　　　　６６例８ エポキシドＥＲＬ４．２２１　　　　ユニオン・カーバ
イド　　８０＊アクリル系共重合体　　　　　　　　　
　　　　　　　２９キヤゾ・オー・クルＭ５　　　キャ
ボット　　　　　　　２Ｆ０５０８　　　　　　　　　
３　Ｍ　　　　　　　　　　　４酢酸ブチル　　　　　
　市販溶媒　　　　　２４＊　アクリル酸ブチル　６０
部、 メタクリル酸メチル３６部、アクリル酸ヒドロキシエチ
ル６部およびアクリル酸１部を酢酸ブチル中固形分６９
チ溶液において重合して、溶媒可溶性ヒドロキシ官能性
アクリル系共重合体を得る。

前記例のすべてにおいて、ビヒクル成分およびキャブ・
オー・シル微粉シリカを高速カウルズ（Ｃｏｗｌｅｓ　
）型分散機（サンドミリングも使用できる）によってブ
レンドして、均一な分散液を得る。

次いで、例の被覆混合物が均質になるまで、穏やかに攪
拌しながら光開始剤および溶媒を加える。

得られた混合物は、室温においてツアーン（Ｚａｈｕ　
）カツゾ＃２粘度２５秒ないし４５秒を有する。垂直面
上に厚さ６ミルないし７ミルに噴霧された場合に、この
混合物は流れも垂れもしない。

約２分後、室温において十分な溶媒が蒸発して、紫外線
により被覆は硬化できる。

前記の特許明細書に記載されたように、ブロックされた
有機ポリイソシアナートをもって硬化された市販の陰極
沈積電気プライマーをもって下塗りされた金属について
、前記の操作に従い、優秀なストーンチツゾ抵抗性が得
られる。これらの紫外線硬化被覆はストーンチツゾ抵抗
性の試験前に従来の方法で上塗りされる。

代理人　桟材　皓 アメリカ合衆国イリノイ州ロー リング・メドウズ・ケニルヮー ス・ドライブ４６２３

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　自動車下面に、カチオン的に硬化可能なポリエ
   ポキシド、多価アルコールおよび（または）水および紫
   外線活性化性硬化のための光開始剤および（または）光
   増感剤のカチオン的開始性液体混合物を適用しくこの液
   体混合物は、樹脂固形分少なくとも約５０％および厚さ
   少なくとも約２ミルの硬化被覆を与える厚さで適用され
   る）、次いで湿潤被覆を紫外線にさらすことによって硬
   化させることを特徴とする、自動車下面にストーンチッ
   プ抵抗性仕上げを付与する方法。
2. （２）　　前記自動車下面が下塗りされている、特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）前記カチオン的開始液体混合物が微粉シリカ１％
   ないし８チを特徴する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。
4. （４）前記カチオン的開始性液体混合物が空気噴霧また
   は静電噴霧に適した粘度を有し、しかも空気噴霧または
   静電ｖｉｔｍによって適用される、特許請求の範囲第３
   項に記載の方法。
5. （５）　前記液体混合物が、厚さ約７ミルまでの被覆を
   与える厚さで適用される、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。
6. （６）　　前記液体混合物が、樹脂固形分少なくとも約
   ７５％および厚さ３ミルないし６ミルを有する被覆を与
   える厚さで適用され、しかも微粉シリカ１．５１％ない
   し６％を特徴する特許請求の範囲第４項に記載の方法。
7. （７）　　前記微粉シリカが前記液体混合物の実質的に
   唯一の微粉材料である、特許請求の範囲第６項に記載の
   方法。
8. （８）架橋アミン官能性重合体ゾライマーをもって下塗
   りされた自動車下面に、カチオン的硬化性ポリエポキン
   ド、多価アルコールおよび（または）水および紫外線活
   性化性カチオン的硬化のための光開始剤および（または
   ）光増感剤のカチオン的開始性液体混合物を適用し、前
   記液体混合物ムマ、樹脂固形分少なくとも約５０チおよ
   び厚さ少なくとも約２ミルの硬化被覆を与える厚さで適
   用され、次いで湿潤被覆を紫外線にさらすことによって
   硬化させることを特徴とする、自動車下面にストーンチ
   ップ抵抗性仕上げを付与する方法。
9. （９）　　前記架橋アミン官能性重合体プライマーカ１
   、陰極電着と硬化剤の組み合せによって水性分散液から
   沈積され、次いで焼付けられて硬化される、特許請求の
   範囲第８項に記載の方法。 （ＩＱ）　　前記硬化剤が、有機ポリイソシアナートで
   ある、特許請求の範囲第９項に記載の方法。 Ｑｌ）　　前記硬−化剤が、アミノプラスト樹月旨であ
   る、特許請求の範囲第９項に記載の方法。 （１２１前記液体混合物が、厚さ約７ミルまでの被覆を
   与える厚さで適用される、特許請求の範囲第９項に記載
   の方法。 （１３前記カチオン的硬化性ポリエポキシドカ；多価ア
   ルコールとの混合物で使用される、特許請求の範囲第９
   項に記載の方法。 αω　前記カチオン硬化性ポリエポキシドカを脂環式ポ
   リエポキシドを含む、特許請求の範囲第１６項に記載の
   方法。 αω　前記脂環式ポリエポキシドカー、ビスフェノール
   のジグリシジルエーテルと組み合せて使用される、特許
   請求の範囲第１４項に記載の方法。 αｅ　前記液体混合物が、蒸発等級０．８またレマそれ
   以上を有する有機溶媒媒質を含有する、ｌ寺許請求の範
   囲第４項に記載の方法。