JPS60139368A - メタリツク塗料の塗装法 - 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、熱硬化性アクリル共重合体を塗膜形成主要素
とする高固形分形メタリック塗料の塗装法に関するもの
である。

近年、省資源、溶剤価格高騰、大気汚染などの公害への
対策として、高固形分形塗料が注目されている。

高固形分形塗料は、そのほかの公害対策等塗料である粉
体塗料、水溶性塗料とは異なり、塗装設備の大幅な改造
なしに使用できるという大きな利点がある。

一般に、高固形分形塗料を得るためには、塗膜形成主要
素である樹脂や、硬化剤の分子量を低下させることによ
って、塗装時の粘度を低くすることが考えられる。

しかし、アルミニウム粉などの金属粉を、これらの樹脂
に分散させて得られるメタリック塗料の塗装においては
、樹脂の分子量の低下に伴い、しばしば「メタリックム
ラ」と呼ばれる、金属粉の配向不良が見られ、美麗な塗
膜外観を得ることが困難であるとされている。

本発明者らは、上記欠点を解決すべく鋭意研究いて、塗
装することによって、「メタリックムラ」が生じないこ
とを見い出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、数平均分子量６０００以下、水酸
基価６０〜２００、計算ガラス転移温度６０℃以下の熱
硬化性アクリル共重合体に、アル化性アクリル共重合体
の実測ガラス転移温度蟇遡懺七葉との温度差が６０°０
以下に塗装温度を調整して塗装することを特徴とするメ
タリック塗料の塗装法に関すｂものである。　・ 本発明におけるメタリック塗料としては、アルミニウム
などの金属粉、樹脂、硬化剤などからなるメタリックエ
ナメル塗料を塗装し、加熱硬化させる、いわゆる１コー
ト１ベーク形メタリツク塗料と、上記のメタリックエナ
メル塗料を塗装したのち、完全に乾燥させることなく、
樹脂、硬化剤などからなるクリヤー塗料を塗り重ね、同
時に加熱硬化させる、いわゆる２コート１ベーク形メタ
リツク塗料と、上記のメタリックエナメル塗料を塗装し
、加熱硬化させたのち、上記のクリヤー塗料を塗り重ね
、再び加熱硬化させる、いわゆる２フート２ベーク形メ
タリツク塗料を含む。

本発明におけるメタリック塗料に用いられる熱硬化性ア
クリル共重合体としては、水酸基を有するビニル単量体
と、これらビニル単量体と共重合可能なそのほかのビニ
ル単量体とを、従来公知の重合方法、好ましくは溶液重
合方法によって、重合開始剤などを用い、容易に得られ
るものである。

ここで、水酸基を有するビニル単量体としては、たとえ
ば２−ヒドロキシエチル７クリレート、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチル７クリレ
ート、２−ヒドロキシプルピルメタクリレート、ε−カ
ブｐラクトン付加２−ヒドロキシエチルアクリレート、
Ｅ−カプロラクトン付加２−ヒドロキシエチルメタクリ
レートなどがあげられ、またこれらビニル単量体と共重
合可能なそのほかのビニル単量体としては、たとえばス
チレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、メチル
アクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレ
ート、エチルメタクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、イソプロピルメタクリレート、ブチルアクリレート
、ブチルメタクリレート、インブチルアクリレート、２
−エチルへキシルアクリレート、２−エチルへキシルメ
タクリレート、ステアリルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレートなどや、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタク
リレート、２−メチルグリシジルアクリレート、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、メタクリルニ
トリルなどがあげられ、また重合開始剤としては、たと
えば過酸化物シ 系（たとえばベンゾイルベルオキ≠ド、ｔ−ブチルペル
オキシベンゾエートなど）、アゾ系（たとえばアゾビス
イソブチロニトリルなど）などがあげられる。

高固形分形塗料では、塗膜形成主要素樹脂である該アク
リル共重合体浴液の粘度を低くする必要があることは先
に述べたが、粘度に影響する因子としては、該アクリル
共重合体の分子量・計算ガラス転移温度・極性基濃度な
どがあげられる。

しかして、良好な塗膜性能を得ることのできる範囲では
、粘度′に及ぼす影響は、計算ガラス転移温度、極性基
濃度はさほど大きくなく、該アクリル共重合体の分子量
が最も大きい。

そして、塗膜性能は、主として水酸基価、計算ガラス転
移温度などによって規定されるため、本発明におけるメ
タリック塗料に用いられる熱硬化性アクリル共重合体は
、数平均分子量（ゲル・パーミェーション・りｐマドグ
ラフ法によって、スチレンを標準物質として得たもの、
以下同様）が、６０００以下、好ましくは５０００以下
、水酸基価が６０〜２００１、好ましくは１００〜１８
０、計算ガラス転移温度が６０°０以下であることが好
ましい。数平均分子量が６０００を超える場合は、塗装
時の塗料固形分が低くなって、高固形分形塗料ではなく
なり、水酸基価が６０未満の場合は、加熱硬化後の塗膜
が十分な架橋構造をもたず、耐湿性、耐薬品性、機械的
強度などの低下をきたし、２００を超える場合は、多量
の硬化剤を必要とするため、加熱硬化後の塗膜が硬くな
りすぎたり、もろくなったりするほか、未反応の水酸基
の残存によって、塗膜の親水性が増すよ５になり、計算
ガラス転移温度が６０’Ｏを超える場合は、加熱硬化後
の塗膜が硬くもろくなる傾向がある。

ここで、計算ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、共重合体樹
脂設計上のガラス転移温度であって、っぎの式によって
表わされる。

Ｔｇｌ、　Ｔｇｚ　、　−−Ｔｇｎは、共重合体構成成
分（１，２、・・・・・・ｎ）ホモポリマーのガラス転
移温度を絶対温度で表わしたもの、Ｗｌ、　Ｗ２．・・
・′ｖＪｎは、共重合体構成成分の重量分率である。

本発明におけるメタリック塗料に用いられるアルキル化
メラミンホルムアルデヒド樹脂としては、分子量の小さ
い低核体樹脂であり、たとえばメチル化メラミンホルム
アルデヒド樹脂、メチル化エチル化混合メラミンホルム
アルデヒド樹脂、ブチル化メラミンホルムアルデヒド樹
脂、メチル化ブチル化混合メラミンホルムアルデヒド樹
脂などがあげられる。

これらのアルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂は、
熱硬化性アクリル共重合体１００重量部に対し、２５〜
５５重量部が用いられる。

以上の熱硬化性アクリル共重合体、アルキル化メラミン
ホルムアルデヒド樹脂からなる混合溶液に、金属粉、た
とえばアルミニウム、銅、鉄、ステンレススチールなど
の粉末や、各種の合金の粉末などを適当用２加え、デシ
ルバーＸなどで混合、分散させてメタリック塗料をつく
る。なお、その場合、必畏に応じて駿触媒（たとえばＰ
＝）ルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルボン酸、
ジノニルナフタレンジスルホン酸、これらのアミン？＝
ｘ千−塩や、リン酸エステルなど）、金属粉配向助剤（
たとえば微粉シリカ、ポリエチレンワックス、非水ディ
スパーンョン粧子など）、顔料、表面調整剤、紫外腺吸
収剤、光安定剤などを用いることができる。

なお、２コート１ベーク形メタリツク塗装法におけるク
リヤー塗料は、上記のメタリック塗料の成分から、金属
粉、金属粉配向助剤、顔料を除いたものである。

以上のようにして得られたメタリック塗料、クリヤー塗
料を、熱硬化性アクリル共重合体の実測ガラス転移温度
と塗装温度との温度差が６０゛０以下において、塗装す
ることが必要である。

一般に、高分子化合物は、その分子量の低下に伴い、 のような形で、実際のガラス転移温度が低下し、数平均
分子量が６０００以下の領域では、さきに述べた計算ガ
ラス転移温度と実測ガラス転移温度との間に大きな差異
を生じる。

実測ガラス転移温度は、示差走査熱量計によってめられ
るが、これは、計算ガラス転移温度と、分子量との両方
の影響をうける。

塗装機は、エアスプレー、静電スプレーなどが度七★黄
土葉との温度差が６０°０を超える場合は、被塗物に塗
着した時の塗料の粘度がきわめて低く、塗着塗料層内部
で対流を生じやすいために、「メタリックムラ」が生じ
る。なお、「メタリックムラ」は、硬化剤使用量、金属
粉配向助剤の種類とその使用量、溶剤の組成とその使用
量の影響を受けるが、これらは、塗膜性能、塗装作業性
の点から、はぼ一定の組成、量になるために、「メタリ
ックムラ」を支配する主因子とはならない。

なお、この場合の塗装温度は、とくに制限されないが、
作業環境上、１０〜３０′０が好ましい。

塗装後、１００〜１８０°０で、５〜４０分間加熱する
ことによって硬化塗膜が得られる。

以上のよ５Ｋして得られた塗膜は、１コー）１ベ一クメ
タリツク方式、２コ一ト１ベークメタリツク方式によっ
て塗膜外観にわずかな差が認められるものの、いずれも
「メタリックムラ」のない、美麗で堅牢なものである。

つぎＫ、製造例、実施例＝比敢翼をあげて本発明をさら
に詳細に説明する。なお、例中、係はｌＰ：襲、部は重
量部である。

製造例　１〜６ 第１表の製造例１〜６の配合にもとづき、第２表に示す
ように、製造例１．２．５は、それぞれＡ−Ｆまでの６
水準、製造例３．６は、それぞれＡ−Ｇまでの７水準、
製造例４は、Ａ　−Ｈまでの８水準の熱硬化性アクリル
共重合体を、通常の溶液重合法によって合成した。

第１表 得られたそれぞれの熱硬化性アクリル共重合体の計算ガ
ラス転移温度、水酸基価、数平均分子量および実測ガラ
ス転移温度を第２表に示した。

得られたそれぞれの熱硬化性アクリル共重合体を、それ
ぞれ固形分として７００部、アルキル化メラミンホルム
アルデヒド樹脂（製造例１〜４は、三井東圧化学■製の
メチル化メラミンホルムアルデヒド樹脂であるサイフル
３０３、製造例５．６は、三井東圧化学■製のブチル化
メラミンホルムアルデヒド樹脂であるニーパン１０２　
）　３０．０部、ｐ−）ルエンスルホン酸０５部、アク
リル系非水ディスバージョン粒子５０部、アルミニウム
ペース）（東洋フルミニラム■製、フルペースト１７０
ＯＮＬ、アルミニウム分６５チ）７．５部を酢酸ブチル
７．５部に分散させたものを十分にかくはん、混合して
それぞれのメタリック塗料を得た。

実施例　１〜６ 製造例１〜６で得られたそれぞれのメタリック塗料を、
メチルアミルケトンと酢酸ブチルとの等重量混合溶剤で
希釈して、フォードカップ況４の粘度を、１０“０．２
０’０，３０°Ｃの各温度で、それぞれ２０−秒に粘度
調整をした。

ついで、粘度調整をしたそれぞれのメタリック塗料を、
１０’０，２０’０，３０’Ｏにそれぞれ温度ｉシ）定
をした塗装室で、その設定温度と同一の温度で粘度調整
をしたメタリック塗料を、０８部厚の軟鋼板にエアスプ
レー塗りをしたのち（乾燥膜厚３０μ）、それぞれ設定
温度と同一の温度でセッチングをしたのち、１２０°Ｃ
で３０分間焼付けて硬化塗膜を得た。

得られた硬化病１ｉｅｓのメタリックムラを調べたとこ
ろ、第３表のとおりであった。

実施例　７：＝ｔｔ景＝ｆ 製造例１〜６で得られたそれぞれの熱硬化性アクリル井
孔合体を、それぞれ固形分として７００部、メチル化メ
ラミンホルムアルデヒド樹脂（三井東圧化学■製、サイ
メル３０３　）　３０．０　部、ｐ−トルエンスルホン
酸０５部を混合して得られたクリヤー塗料を、メチルア
ミルケトン５０．０部、酢酸ブチル５００部の混合溶剤
で希釈して、フォードカップ通４の粘度を、２０’Ｏで
、２８秒に粘度調整をした。

ついで、製造例１〜６で得られたそれぞれのメタリンク
塗料を、メチルアミルケトンと酢酸ブチルとの等重量混
合溶剤で希釈して、フォードカップＡ４の粘度を、２０
°Ｃで、それぞれ２０秒に粘度調整をした。

ついで、粘度調整をしたそれぞれのメタリック塗料を、
２０°０に温度設定をした塗装室で、ｏ８鵡厚の軟鋼板
にエアスプレー塗りをしく乾ＭＴｏＳ厚２０μ）、２０
゛０で３分間セソチングをしたのち、上記の粘度調整を
したクリヤー塗料を、エアスプレーで重ね塗りをしく乾
燥膜厚３　ｓ　ｐ　）、２０’０で２部分間セソチング
をしたのち、１２０’Ｏで３０分間焼付けて硬化塗膜を
得た。

６０°Ｃ以下の場合に、良好な外観性をもつ塗膜が得ら
れることがわかる。

また、◎は良好、○はやや良好、×拡不良を拭わす０３
　我 特許出願人　日本油脂株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 数平均分子量ａｏｏｏ以下、水酸基価６０〜２００、計
   算ガラス転移温度６０℃以下の熱硬化性アクリル共重合
   体に、アルキル化メラミンホル体の実測ガラス転移温度
   ＃肴娑＃客との温度差が６１．０°Ｃ以下に塗装温度を
   調整して塗装することを特徴とするメタリック塗料の塗
   装法。