JPS59222267A - 塗膜の形成方法 - 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】 本発明は防食性、耐候性等の優れた塗膜の形成方法に関
する。

近年、鱗片状金属粉末含有塗料が優れた防食性、塗膜外
観を与える塗料として注目され、タンク、プラント、橋
梁等の陸上鋼構造物、自動車のボディなどに広く利用さ
れるようになってきた。

上記鱗片状金属粉末含有塗料は、一般に基体樹脂として
アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂
等を使用した、鱗片状金属粉末を含有する塗料である。

従来の塗装方法では、この塗料を上記被塗物表面に塗装
し、次いで基体樹脂としてアクリル系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂等を使用したクリヤー塗料を塗装することによ
り塗膜を形成させている。

ところが、このような従来の１＠片状金属粉末含有塗料
塗膜は、太陽光線が上塗塗膜を透過し、下塗塗膜まで到
達するため、長期問屋外で暴露されると下塗塗膜表面が
劣化し、下塗塗膜と上塗塗膜との層間密着性が低下し、
また上塗塗膜の劣化による柔軟性の低下等によシブリス
ターやクラック現象などの塗膜欠陥が生じ易くなり、長
期耐久性が劣るという欠点があり、その結果保護、美装
の効果が低下するという問題があった。

そこで紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等を塗料中
に添加し耐久性を向上させるという方法が採用されてい
るが、この方法においても十分な長期耐久性のある塗膜
が得られないというのが実状であった。

本発明は、上記の如き従来技術に鑑み、長期耐久性のあ
る防食性、耐候性の優れた塗膜を形成するための優れた
方法を提供することを目的とするものである。

このような目的は、被塗物上に、水酸基含有の含フツ素
共重合体及びセルロースアセテートブチレート樹脂を基
体樹脂成分とした鱗片状金属粉末含有塗料を塗装した後
、水酸基含有の含フツ素共重合体を基体樹脂成分とした
クリヤー塗料を塗装することにより達成される。

このような本発明の方法によれば、下塗塗膜及び上塗塗
膜の耐候性を一段と向上させることにより、下塗塗膜と
−Ｆ塗塗膜との層間密着性の低下や上塗塗膜の柔軟性能
下等を防止し、長期間にわたり、ブリスターやクラック
等の発生が避けられ、それ故防食性、耐候性、仕上り外
観等の優れた長期耐久性のある塗膜が得られる。

本発明において使用する下塗塗膜を形成する１切片状金
属粉末含有塗料は、基体樹脂成分として、硬化剤との架
橋反応により硬化塗膜が得られるよう、水酸基を含有し
た含フツ素共重合体く以下、便宜上「含フツ素共重合体
」という）を含有するものである。

該含フツ素共重合体としては、フルオロオレフィンとシ
クロヘキシルビニルエーテルを構成成分とする水酸基を
含有した含フツ索共重合体が望ましい。特に、特開昭５
７−３４’　／θ７号公報に記載の共重合体が、耐候性
は勿論のこと、酸素透過性や水分の透過性が極めて少な
いため、防食性にも優れた塗膜を与え、さらに常温硬化
または低温焼付硬化のいずれも可能であるので、好適に
使用出来る。

すなわち、本発明において好適に使用出来る含フツ素共
重合体は、フルオロオレフィン、シクロヘキシルビニル
エーテル、アルキルビニルエーテルおよびヒドロキシア
ルキルビニルエーテルヲ必須構成成分として、それぞれ
１Ｉ０−６０モモル係り〜りＳモル係、Ｓ−グＳモル係
および３〜／左モルチの割合、好ましくはそれぞれ４’
５〜．ｔｔモル％、／θ〜３０モルチ、／θ〜３３モル
チおよびタ〜／３モル俤の割合で含有するものである。

前記に於てフルオロオレフィン含量の低ｔＬＢものは、
耐候性の点から好ましくないばかりでなく製造面で不都
合を有する。またフルオロオレフィン含量の高すぎるも
のも製造上の難点がある。

一方、シクロヘキシルビニルエーテル含量の低すぎるも
のは、塗膜にしたときの硬度が低下し、またアルキルビ
ニルエーテル含量の低すぎるものは可撓性が低下するな
どという欠点があるので、いずれのものも、好ましくな
い。

マタ、ヒドロキシアルキルビニルエーテルヲ前記範囲の
割合で含有するものであることが、塗料ペースとしての
種々の有用な特性を損うことなく硬化性を改善するとい
う面から、特に重要である。

すなワチ、ヒドロキシアルキルビニルエーテル含量の高
すぎるものは、共重合体の溶解性が変化し、アルコール
類などの特定のものにしか溶解しなくなるため、溶液型
塗料ペースとしての適応性が制約されるばかシでなく、
硬化塗膜の可撓性を減少させるので、好ましくない。ま
た、該含量の低すぎるものでは、硬化性の改善効果がな
く、硬化塗膜の耐溶剤性等の低下を招くのでともに好ま
しくない。

本発明に於て、前記含フツ素共重合体の原料のフルオロ
オレフィンとしてハ、バーハロオレフィン、特にクロロ
トリフルオロエチレンあるいはテトラフルオロエチレン
を使用することが好ましい。

マタ、アルキルビニルエーテルとしては、炭素数が２〜
ｇ個の直鎖状または分枝状のアルキル基を含有するもの
、特にアルキル基の炭５１ｉＪｌ（１，２−グ個である
ものを使用することが好ましい。

前記含フツ素共重合体は、３θモル係をこえない範囲で
上記ｑ柿の必須構成成分以外の他の単量体を、含有する
ことができる。かかる単量体としテハ、エチレン、プロ
ピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、
塩化ビニリデン等のハロオレフィン類、メタクリル酸メ
チル等の不飽和カルがン酸エステル類、酢酸ビニル、ｎ
−酪酸ビニル等のカルづ一ン酸ビニル類、７マル酸、マ
レイン＆、−Ｔクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カル
ボン酸類等が挙げられる。

さらに本発明に於て使用する前記含フツ素共重合体は、
未硬化状態でテトラヒドロフラン中で、７０℃で測定さ
れる固■粘度が、θ、θり〜λ、　Ｏｄｔｌｔ　。

特に０．０７〜０．　ｇ　ｔｔｔ７ｆ　、　　程度のも
のが好ましい。

上記のごとき含フツ素共重合体は、所定割合の単量体混
合物に重合媒体の共存下あるいは非共存下に、水溶性開
始剤や油溶性開始剤等の重合開始剤あるいは電離性放射
線などの重合開始源を作用せしめて共重合反応を行わし
めることにより、製造される。

上記含フツ素共重合体としては、例えば、ルミフロンＬ
Ｊ１００　、　　ルミフロンＬＦ、）、００、　ルミフ
ロンＬ’Ｆ３０θ、　ルミフロンＬＦｔａ００　　（い
ずれも旭硝子社製商品名）等が市販さ１１．ている。

本発明に於てはまた、鱗片状金属粉末含有塗料を構成す
る他の基体樹脂成分として、セルロースアセテートブチ
レート樹脂を含有する。

本発明に於て、セルロースアセテートブチレート樹脂と
いうのは、セルロースの部分アセチル化物をブチルエー
テル化して得られるセルロース誘導体であるが、特に好
適に用いうるセルロースアセテートブチレート樹脂は、
アセチル化度が／〜７に単量体、ブチル基含量が３θ〜
６０重量係のものである。

本発明に於て使用する前記セルロースアセテートブチレ
ート樹脂は、塗装後室膜中の鱗片状金属粉末の動きを早
期に防止し、塗膜中に鱗片状金属粉末を均一に分布させ
る機能を有している。

本発明に於て使用する鱗片状金属粉末含有塗料の調製は
、公知の方法に従って行なうことが出来る。すなわち、
含フツ素共重合体の有機溶剤溶液中に、セルロースアセ
テートブチレート樹脂、硬化剤、鱗片状金属粉末、さら
に必要に応じて塗料用に通常使用されている各穐防食顔
料、着色顔料、添加剤、改質剤寺を溶解もしくは分散せ
しめることにより鱗片状金属粉末含有塗料が得られる。

、上記有機溶剤としては、例えばキシレン、トルエンの
如き芳香族炭化水素類、ｎ−ブタノールの如きアルコー
ル類、酢酸ブチルの如きエステル類、メチルインブチル
ケトンの如きケトン類、エチルセロンルブの如きグリコ
ールエーテル類等に加えて、市販の各拙シンナーも使用
可能である。

また、上記硬化剤としては、常温硬化型の場合には、／
分子中に２個以上のインシアネート基を有する多価イソ
シアネートが好適である。

該多価イソシアネートとしては、ヘギサメチレンジイソ
ノア不一ト、テトラメチレンツイソシアネート、インホ
ロンジイソシアネート、水添ジフェニレンジイソシア不
一ト、水添キシリレンジイノシアネート等の、脂肪族ま
たは脂環族ジイソシアネートあるいはこれらのビューレ
ット体、二量体、三量体あるいはこれらインシアネート
化合物の過剰ト、エチレングリコール、グリセリン、ト
１３７’−Ｊ−ロールプロパン、ペンタエリスリトール
等の低分子？リオールとの、反応生成物などが代表的な
ものとして挙げられる。

なお、８を温１便化型の場合には、言うまでもなく、硬
化剤は塗装置前に主剤である水酸基含有のきフッ素共重
合体溶液と混合する二液型塗料となる。

また、焼付硬化型の場合には、上記多価イソシアネート
をフェノール類、アルコール類、オキシム類、ラクタム
類、アミン類あるいはアミド類等のマスク剤でマスクし
た！ロックインシアネート；メラはン、　尿ｓ、ベンゾ
グアナミン、アセトグアナミン等のアミノ化合物とアル
デヒド化合物との縮合生成物あるいは該縮合生成物をさ
らにブタノールの如きアルコールでエーテル化したアミ
ノシラスト樹脂等の硬化剤が、代表的なものとして挙げ
られる。

また、上記、嘴片状金属粉末台！塗料に使用する鱗片状
金属粉末としては、通常鱗片状金属粉末含有塗料に使用
されているものが利用出来る。例えば、鱗片状のアルミ
ニウム粉末、銅粉末、ブロンズ粉末、酸化鉄粉末、酸化
チタンなどで処理した雲母粉末等が挙げられる。鱗片状
金属粉末の粒径としては、一般に平均粒径３〜３θμの
ものが適している。

また本発明に使用する鱗片状金属粉末含有塗料には、さ
らに必要に応じ酸化チタン、カーボンブラック、フタロ
シアニン等の各種無機もしくは有機着色顔料あるいは防
食顔料；紫外線吸収剤、表面調整剤等の各種添加剤等を
適宜添加することが出来る。

なお、これら鱗片状金属粉末含有塗料を構成する成分配
合割合は、塗装条件等に応じて広範囲に変えうるが、通
常塗料中前述の含フツ素共重合体、セルロースアセテー
トブチレート樹脂及び硬化剤の合計量が、２０〜りθ重
量係、鱗片状金属粉末７〜．２０重量％が適当である。

また前述の含フツ素共重合体とセルロースアセテートブ
チレート樹脂とは、１００　：　（／〜ｉｓ＞〔重量基
準〕の配合割合が適当で、後者が前記範囲より少ないと
未乾燥塗膜中での鱗片状金属粉末の流れが生じやすく、
逆に多過ぎると、塗膜の防食性、耐候性等が低下するの
で好ましくない。

次いで、本発明に於てはクリヤー塗料を用いる。

該クリヤー塗料としては、（基体樹脂として）前記水酸
基含有の含フツ素共重合体を使用する。

該クリヤー塗料はこの基体樹脂と上記鱗片状金属粉末含
有塗料において使用したものと同様な有機溶剤、硬化剤
、添加剤等からなるものであり、必要により、少量の着
色顔料あるいは着色染料を配合してカラークリヤーとす
ることも出来る。またシリカ粉末、樹脂粉末等を配合し
てツヤ消しクリヤーとすることも出来る。

本発明に於て、塗膜の塗膜形成方法は、通常の方法で行
なうことが出来る。すなわち、表面処理あるいは必要に
応じ、予めプライマー、サー７エーサー等を施した鋼板
、アルミニウム板等の被塗物表面に鱗片状金属粉末含有
塗料を、必要に応じ希釈用有機溶剤で粘度１０〜３θ秒
（フォードカップ＋’ｌ７２０℃）に調整し、被塗物表
面に乾燥膜厚、約／θ〜ｌＩｔθμになるよう塗装する
。

次いで、クリヤー塗料を必要に広し希釈用有機溶剤で、
粘度／！；−’４０秒（フォードカッ７６ナダ／−０℃
）に調整し、乾燥膜厚、約１０−１７０μになるよう塗
装する。

塗装方法は鱗片状金属粉末塗料、クリヤー塗料とも通常
のスプレー塗装、静電塗装などが採用されるが、その他
の塗装法についても特に制限はない。

なお、本発明においてクリヤー塗料は、鱗片状金属粉末
含有塗料塗膜が未乾燥状態または乾燥状態のいずれの時
でも、これに塗り重ねることが可能であるが塗装工程短
縮上、前者の方が好適である。そのようにクリヤー塗料
を鱗片状金属粉末含有塗料塗膜が未乾燥状態の時塗シ重
ねる場合には、約λ〜、２０分間程度のセツティング時
間をおいて塗り重ねる。

また、クリヤー塗料を鱗片状金属粉末含有塗料塗膜が乾
燥した後塗り重ねる場合には、鱗片状金属粉末含有塗料
が常温硬化型の場合には約２り時間以上放置した後、も
しくは強制乾燥させた後室シ重ね、また焼付硬化型の場
合には焼付硬化させた後、塗り重ねる。

なお、上記フルオロオレフィン、シクロヘキシルビニル
エーテル、アルΦルビニルエーテル及ヒヒドロキシアル
キルビニルエーテルを必須構成成分とする、含フツ素共
重合体を基体樹脂とした鱗片状金属粉末含有塗料及びク
リヤー塗料は、約／３０〜／７０℃で、約、２０〜３０
分間で焼付硬化させることが出来る。

以上の通り本発明の方法によシ形成される塗膜は、鱗片
状金属粉末を含有する下塗塗膜及び上塗塗膜の耐候性が
非常に優れているため、従来の如き下塗塗膜と上塗塗膜
との眉間密着性の低下、ブリスター、クラック現象など
の塗膜欠陥の発生が解消され、また鱗片状金属粉末が塗
膜中に均一に分布しその結果長期間にわたシ、塗膜が被
塗物の保護と美装性を保持することが出来る。

以下、本発明の詳細を実施例によシ説明する。

なお、「部」、「嘩」は夫々［重量部ｊ、「重量％」を
示す。

、−片状金属粉末含有塗料及びクリヤー塗料は、それぞ
れ第１表及び第−表に示す配合の塗料を使用した。

注／）塗料Ｉ、　ＩＩｌ、　ＩＶ、　Ａ、　Ｂ「ルミフ
ロンＬＦ−，２θ０」（旭硝子社製商品名）〔固形分ｇ
ｏｓ、水酸基価５．２（固形分）、酸価Ｏ〕 塗料■、Ｃ 「ルミフロンＬＦ−タＯＯ」（旭硝子社製商品名）〔固
形分３０％、水酸基価１Ｉ７（固形分）、酸価Ｓ（固形
分）〕 注コ）塗料Ｖ、　Ｅ 「アクリディックＡｇＯ／Ｊ　　（大日本インキ化学工
業社製商品名）〔固形分ＳＯ％。

水酸基価Ｓθ（フェス）〕 塗料■ ［アクリディック１７７−７／２Ｊ　（大日本インキ化
学工業社製商品名）〔固形分！ｒθ％。

水酸基価コｇ（フェス）、酸価３（フェス）〕 塗料Ｄ 「アクリディックｌＩｌ／を一／クワ」（大日本インキ
化学工業社製商品名）〔固形分ＳＯ％。

水酸基価２．２（ワニス）、酸価り（ワニス）〕 注３）アセチル化度、２％、ブチル基含量３３％のセル
ロースアセテートブチレート樹脂のキシレン／酢酸ブチ
ル＝／／／　　の溶液〔固形分２θ係〕 注４ｔ）　　塗料Ｉ、ＩＶ、Ｖ ［ディスモジュールＮ−７！５　　（バイエル社製商品
名）〔ビユレットタイプへキサメチレンジイソシアネー
ト系デレ−リマー、固形分７３％、　ＮＧＯ％２０〕 塗料Ａ、　Ｅ 「ディスモジュールＫＬ−，２り４ｔｌＩ」（バイエル
社製商品名）〔へΦサメチレンジインシアネート系プレ
Ｉリマー、固形分デθ％、　　ＮＧＯ％、２０〕 注５）塗料Ｉｌｌ、　Ｂ ［コロネートＤ（，２’７．２５Ｊ　（日本ポリウレタ
ン工業社製商品名）〔ヘキサメチレンジイソシアネート
系プレ？リマーベースブロックイソシアネート、固形分
ｇθ％。

有効ＮＧＯ％／／、乙〕 注乙）塗料ＩＩ、　Ｖｌ、　Ｃ，Ｄ 「スーパーベッカミンＪ−ｇ２０−６０」（大日本イン
キ化学工業社製商品名）〔固形分乙Ｏ％〕 注７）［アルペースト／１０９Ｊ　　（東洋アルミニウ
ム社製商品名） 実施例／ 電着塗膜、アルキッド−メラミン樹脂系塗膜を施したダ
ル鋼板に鱗片状金属粉末含有塗料■を乾燥膜厚／りμに
なるようスプレー塗装し、／３分間セツティング後、ク
リヤー塗料Ａを乾燥膜厚３θμになるようスプレー塗装
し、７日放置し乾燥させた。

比較例／ 鱗片状金属粉末含有塗料■の代りに、鱗片状金属粉末含
有塗料■を使用する以外は実施例／と同様にして、塗膜
を形成した。

実施例コ クロメ−１４理した“アルミニウム板に鱗片状金属粉末
含有塗料ＪＴを乾燥膜厚、２０μになるようスプレー塗
装し、７０分間セツティング後、クリヤー塗料Ｃを乾燥
膜厚３θμになるようスプレー塗装し、７３０℃、２０
分間焼付乾燥させた。

実施例３ クロメート処理したアルミニウム板に一片状金属粉末含
有塗料ｔｎを乾燥膜厚、２５−μになるようスプレー塗
装し、７０分間セツティング後、カラークリヤー塗料日
を乾燥膜厚３０μになるようスプレー塗装し、７６０℃
、２０分間焼付乾燥させた。

比較例コ 鱗片状金属粉末含有塗料■の代りに鱗片状金属粉末含有
塗料Ｖを使用し、クリヤー塗料Ａの代シにクリヤー塗料
Ｅを使用する以外は実施例／と同様にして塗膜を形成さ
せた。

比較例３ 鱗片状金属粉末含有塗料Ｈの代りに鱗片状金属粉末含有
塗料■を使用し、クリヤー塗料Ｃの代りにクリヤー塗料
りを使用する以外は実施例コと同様にして塗膜を形成し
た。

実施例／〜３及び比較例／〜３で得られた試験板の、塗
膜外観、光沢、密着性及び耐温水性につき、サンシャイ
ンウエザオメーター試験する前、２０００時間後及びｔ
、ｔｏｏｏ時間後のそれぞれについて試験をし、その結
果を第３表に示した。第３表よシ明らかな如く、本発明
の方法によシ得られた塗膜は優れた塗膜性能、仕上り外
観を有するものであった。

一方、−片状金属粉末含有塗料として、セルロースアセ
テートブチレート樹脂を使用しない比較例／のものは、
アルミニウム粉の流れが認められ、仕上り外観が不良で
あった。また従来のアクリル樹脂系塗料を使用した比較
例２３のものはサンシャインウエザオフ−ター試験後の
塗膜性能が大幅に低かつ比。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ハ　被塗物上に、水酸基含有の含フツ素共重合体とセ
   ルロースアセテートブチレート樹脂とを基体樹脂成分と
   した鱗片状金属粉末含有塗料を塗装し、ついで水酸基含
   有の含フツ素共重合体を基体樹脂成分としたクリヤー塗
   料を塗装することを特徴とする塗膜の形成方法。 （コ　塗装した鱗片状金属粉末含有塗料が未硬化の状態
   で、クリヤー塗料を塗装することを特徴とする特許請求
   の範囲第（４項記載の塗膜の形成方法。