JPS6076568A - 下塗り塗装材料 - 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】 本発明は下塗り塗装材料、さらに詳しくいえば、低発泡
フェノール樹脂成形体、熱硬化性樹脂成形材を塗装する
際に、下塗シとして使用される塗装材料に関するもので
ある。

一般に、低発泡用フェノール樹脂成形材料、熱硬化性樹
脂成形材料や発泡成形材料、木材などを成形加工して得
られる素地利は、塗装によシ装飾が施されて市販されて
いる。

ところで、この塗装は、塗装後の外観を良好にするだめ
には高度の技術が要求される。例えば、熱硬化性樹脂塗
料を用いて、通常の方法で塗装すると、塗装表面にピン
ホールやふくれなどが生じ、塗装後の外観が著しく損わ
れる。

この原因は、塗装する素地材表面に肉眼でようやく確認
しうる程度の小孔や窪み、あるいは肉眼で全く確認でき
ないような、径が数十ｆｔｍ〜数μｍ程度の小孔やくぼ
みが存在するためピンホールやふくれが生じ、またこの
小孔や窪みの中に塗料が入りにくくて塗料中のシンナー
などの粘度の低い溶剤が浸出して入り込んだり、あるい
は該小孔や窪みの中に空気が残っていて、塗料焼き付は
時に、袋表面にふくれをつくるためである。

したがって、このような素地材表面の小孔や窪みを埋め
るために、従来、木材加工においては砥の粉などを使用
する方法が一般に利用されている。

しかしながら、この方法を通常の素地材に適用しても該
素地材の表面にある小孔や窪みは数μｍ程　。

度の極く微小なものもあるため、砥の粉では完全にこの
小孔や窪みを埋めることができず、塗装後ピンホールや
ふくれなどが生じ、満足しうる外観は得られない。した
がって十分に満足しうる良好な外観を得るためには、該
素地材の表面に下塗り塗装月料（以下、下塗り材と略称
する）を塗布したのち、その表面をみがいて平滑に近い
表面を得る工程を経なければ寿らず、捷だ、特に美麗な
外観を必要とする場合は、この下塗シ塗装−みかき工程
を２回以上繰り返して行う必要がある。さらに、前記の
砥の粉を使用する場合、その使用法は複雑であり、かつ
手作業で行われるため長時間を要し、塗装品の量産が困
難となって製造コストが高くなるなどの問題がある。

本発明者らは、このような事情に鑑み、素地材を塗装す
る際、その表面にピンホールやふくれなどのない外観の
良好な均一塗装面を得るだめの下塗り材であって、しか
も従来のものに比べて使用法が極めて簡単な下塗り材を
提供すべく鋭意研究を重ねだ結果、熱硬化性樹脂に、特
定の粒径と密度を有する粉体と陽イオン性界面活性剤を
所定量含有させて成るものが、その目的に適合しうるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、（Ａ）熱硬化性樹脂１００重量部
に対し、（Ｂ）その粒径と密度が、式粒径（ｍ）　−Ａ
　Ｘ　（粉体と溶剤の密度差）−μ　・・・（１）（た
だし、Ａは１．１６ＸＩＦ６〜１．４７　Ｘ　１０−５
である）を満足しうる関係にある粉体２００〜６００重
量部、（Ｃ）該粉体１００重量部当り陽イオン性界面活
性剤０．０２〜０．５重量部、及び（Ｄ）溶剤を含有さ
せて成る下塗り材を提供するものである。

本発明者らは、この発明を完成するに当り、まず、素地
材表面に存在する大小さ捷ざまな無数の小孔や窪みが塗
装後の外観を不良にする原因であることに着目し、この
小孔や窪みを埋める物質について検討を進めてきた。

本発明者らは、前記の小孔や窪みを埋める物質として、
（１）塗料と反応性を有する液体で不揮発性のもの、沸
点１５０℃以上のもの又は自己硬化性を有するもの、（
２）塗料と反応性を有し、溶剤に可溶で、かつ速乾性の
ある固体、及び（３）塗料とは非反応性であって、溶剤
に不溶な固体などを選び、（１）の物質については、単
独で素地材に塗布する方法、（２）の物質については、
溶剤に溶解し、その溶液中に素地利を浸漬させる方法、
（３）の物質については、単独で目詰めを行うか、又は
接着剤に混合して素地材に塗布する方法などを検討した
。

その結果、（３）の物質を接着剤に混合して塗布する方
法が、もつとも効果があることを見出し、さらに研究を
進め、本発明をなすに至った。

本発明の下塗り材に用いる熱硬化性樹脂とじてアルキッ
ド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂
などが好ましく用いられる。

本発明の下塗り材に用いる粉体は、その粒径と密度が、
式 粒径（ｍ）−八×（粉体と溶剤の密度差）−’Ａ　−ａ
）（ただし、Ａ＝　１．１６Ｘ　１０−’〜１．４７Ｘ
１０−５である）を満足しうる関係にあるものであって
、このような粉体は該下塗り材中において極めて良好な
分散状態を示す。

前記式（１）より、該粉体としては、その粒径が１．４
６−１０．１０μｍＸ密度が１　、５−３　、０９７ｍ
ｅの範囲のものが好捷しく用いられる。粉体の粒径が１
．４６μより小さく、かつ密度が１．５ｔ／ｍｅより小
さいと、該粉体は下塗り材中でほとんど沈降しないため
に、それを用いた下塗り月は塗布しやすいものの、素地
材表面の微少な小孔や窪みに該粉体は落チ込まず、ピン
ホールやふくれの発生を防止することができない。一方
、粒径が１０．１０μｍより本大きく、かつ密度が３　
、０　？　／ｍｅより太きいと、該粉体が下塗り材中で
沈降するため、その分散が悪くなって、例えば刷毛塗シ
の、場合、均一な塗布が不可能になり、またスプレーガ
ラ吹き付は塗装の場合、該粉体が次第に沈降して、スプ
レーガンのノズルに目詰りが生じ、やはシ均一な塗布が
不可能になり、それを用いた下塗シ材は、素地材表面の
小孔や窪み、特に数μｍ程度の径を有する微小な小孔や
窪みの全部を埋めることができない。

本発明に用いる粉体は、素地材表面に存在する小孔や窪
みなどを有効に埋め、その上下塗り材の補強材となって
、塗膜の強度を高め、該塗膜を強靭なものとする効果を
有するものがよく、このようなものとしては、例えば炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、ケイ酸及びそ
の塩などが好ましく挙げられる。

この粉体の配合量は、前記の熱硬化性樹脂１００重量部
当り、２００〜６００重量部、好ましくは２５０〜５５
０重量部の範囲である。この量が２００重量部未満では
素地材の表面に存在する小孔や窪みを完全に埋めること
ができず、また６００重量部を超えると素地材と下塗り
材との密着性が悪くなる。

本発明の下塗漫材に用いる陽イオン性界面活性剤は、粉
体粒子の表面に吸着して粉体粒子同志の凝集を防ぎ、か
つ粉体粒子を該下塗り材中に均一に分散させるためのも
のである。その種類については特に制限はないが、分子
内に、極性をもち水に溶解するか又は水に親和性を示す
親水基と、無極性で有機溶媒に溶解するか又は有機溶媒
に親和性を示す親油基の両方を同時に有しているような
、脂肪族アミン塩類、第四級アンモニウム塩類、ベンジ
ル類などの陽イオン性界面活性剤が好適である。

この陽イオン性界面活性剤の配合量は、前記粉体１００
重量部当り、０．０２〜０．５重量部の範囲である。こ
の量が０．０２重量部未満では粉体粒子同志の凝集が起
り、また０、５重量部を超えると、素地材と下塗り利と
の密着性はよいものの、下塗シ材と上塗り塗装材料（以
下、上塗り材と略称する）との密着性が悪くなる。

本発明の下塗り材に用いる溶剤は、該下塗シ材の粘度を
調整するために必要なものであって、その配合量につい
ては特に制限なく、使用時の気候条件や塗布状態及び塗
布方法などを考慮し、それらに適した粘度に調整すべく
適宜選べばよい。

この溶剤としては、一般に熱硬化性樹脂塗料用シンナー
として使用されているものが好ましく、例エバアルコー
ル類、エステル類、多価アルコール誘導体、ケトン類、
塩素化合物などが用いられる。

これらの溶剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以
上組み合わせて用いてもよく、また芳香族炭化水素類を
希釈剤として、これらの溶剤と混合して用いてもよい。

本発明の下塗り材は、例えば、適当量の溶剤に所定量の
陽イオン性界面活性剤を溶解させたのち、これに所定量
の熱硬化性樹脂と粉体とを加えて、均一になるように十
分かきまぜることによって調製される。この際、前記の
必須成分以外に、通常に応じて適宜添加してもよい。

次に、本発明の下塗り材を用いて素地材を塗装する方法
について説明すると、捷ず前記のようにして調製した下
塗シ材を、あらかじめ表面に付着した油分やほこりなど
を十分に除去した素地材に、刷毛やスプレーガンなどを
用いて通常の方法で塗布する。次いで塗膜を乾燥、硬化
させる。この乾燥、硬化の方法は素地材の種類によって
異なり、例えば素地材が木材加工品である場合は加熱硬
化ができないので、塗装品を室温下で１０〜２４時間放
置して乾燥硬化させる。また素地材が熱硬化性樹脂成形
品や発泡成形品、及び低発泡フェノール樹脂成形体であ
る場合は、塗装品を室温下で１〜５時間放置して乾燥さ
せたのち、乾燥器に入れ、４５〜２００℃の温度で２０
分〜２時間加熱して塗膜を硬化させる。塗膜の厚さは１
０〜５０μｍ程度に設けるのがよい。

この下塗り工程が終了したのち、該下塗り材と密着性の
よい上塗り材を用いて、さらに上塗りし、なお、本発明
でいう木材加工品とは、切削や研摩などの加工手段を用
いて木材を家具類、容器類及び玩具類などの形に加工し
たものでちυ、また低発泡フェノール樹脂成形体とは、
発泡倍率が１．１〜５．０倍程度の成形体で、通常の使
用に耐えうる十分な強度を有し、比重が０．２〜１．２
程度＋（軽量化されたものである。

本発明の下塗り材を用いる塗装方法においては、次のよ
うな優れた特徴がある。

す々わち、該下塗り材を用いて下塗り塗装すれば、素地
材の表面に存在する小孔や窪みに下塗り材中の粉体が埋
まり、さらに上塗り塗装しても、塗料が素地材表面の小
孔や窪みに入υ込むことがなくなり、ピンホールの発生
が防止される。捷た、素地材表面の小孔や窪み中に存在
する、空気や下塗シ材に含まれているシンナーなどの溶
剤が膨張して塗膜を押し上げようとする力に対して、塗
膜の強度が粉体を含んでいるため十分にこの力に耐える
ことにより、ふくれが生ぜず、したがって、前記のよう
にさらに上塗り塗装しても、素地材表面にふくれは生じ
ない。さらに、本発明の下塗り材には陽イオン性界面活
性剤が含１れているため、該下塗り材中の粉体同志が凝
集することがなく、下塗り塗装後の素地材の表面が平滑
になって、その上に上塗シ塗装しても、塗装面は平滑で
ある。

また、本発明の下塗シ材は刷毛塗り、スプレーガン吹き
付は塗装などの簡便な塗装方法を用いて、素地材に１回
塗装するだけで十分な下塗り効果が得られ、みがき工程
を必要とせず、また２回、３回と重ね塗りをする必要が
庁い。したがって、塗装工程が簡単であり、かつ短時間
で済むため、塗装品の目量が可能であシ、その製造コス
トも低くなる。

このように、本発明の下塗り月を用いた塗装方法によシ
、ピンホールやふくれなどのない外観良好な塗装品が、
極めて容易に安価で得られる。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ （ただし、溶剤はトルエン２１．０重量％、キシレン２
８．０重量％、メチルイソブチルケトン１４．０重量％
、シクロへキサノン３０．０重量％、エチルセロソルブ
アセテート７．０重量％の混合溶剤である）前記各成分
を配合し、十分にがきまぜて均一組成の下塗り材を調製
した。

次に、この下塗り材を、予めその表面の油分やほこシな
どを十分に除去した、比重０　、　’９０、発泡倍率１
．５倍の低発泡フェノール樹脂成形体の盆にスプレーガ
ンを用いて吹き付は塗装した。その後、加熱して塗膜を
硬化させた。この塗膜の厚さは２５μｍであった。

得られた塗装品は、ピンホールやふくれ々どが全く認め
られず、平滑な塗装面を示した。また、下塗り材の低発
泡フェノール樹脂成形体への密着度も良好であり、クロ
スカット試験（ＪＩＳ。

Ｋ５４００基盤目試験に準じる）も合格であった。

実施例２ 前記各成分を配合し、十分にかき捷ぜて均一組成の下塗
シ材を調製した。

ほこりなどを十分に除去した、比重０．９０、発泡倍率
１．５倍の低発泡フェノール樹脂成形体である吸物椀に
、スプレーガンを用いて吹き付は塗装した。次いで室温
で２時間乾燥したのち、乾燥器中６０℃で３０分間加熱
して塗膜を硬化させた。この塗膜の厚さは３０μｍであ
った。

得られた塗装品の外観は、ピンホールやふくれなど全く
認められず、平滑な塗装面を示した。また、下塗り材の
低発泡フェノール樹脂成形体への密着度も良好で、クロ
スカット試験も合格であった。

実施例３ 前記各成分を配合し、十分にかきまぜて均一組成の下塗
り材を調製した。

この下塗り材を用いて、予めその表面の油分やほこりな
どを十分に除去した、比重１．４０のフェノール樹脂成
形品である吸物椀に、スプレーガンを用いて吹き付は塗
装した。次いで室温で２時間乾燥後、乾燥器中１５０℃
で３０分間加熱して塗膜を硬化させた。この塗膜の厚さ
は１５μｍであった。

得られた塗装品の外観は、ピンホールやふくれなど全く
みられず、平滑な塗装面を示した。また下塗り材のフェ
ノール樹脂成形品への密着度も良好で、クロスカット試
験も合格であった。

比較例１ 実施例１における陽イオン性界面活性剤を用いない以外
は、実施例１と全く同様にして下塗り材を調製し、同様
に低発泡フェノール樹脂成形体の盆に塗装した。

得られた塗装品の表面はピンホールやふくれはなかった
が、結晶シリカの凝集がみられて平滑な表面が得られな
かった。

比較例２ 前記成分を配合し、十分にかきまぜて、粉体を含有しな
い均一組成の下塗り材を調製した。

この下塗り材を実施例２で用いたものと同じ低発泡フェ
ノール樹脂成形体の吸物椀に、実施例２と同様にして塗
装した。

得られた塗装品は表面にピンホールやふくれなどが多数
生じ、外観不良であった。

比較例３ 実施例３における結晶シリカの代りに、粒径１６μｍ以
上、平均粒径３２μｍで密度２．２０ｆ／　ｍｌの結晶
シリカを用いる以外は、実施例３と全く同様にして下塗
り材を調製し、塗装試験を行った。

１−Ａ、ｌ　も詰？／　醗省μｌ訃砺辻もす出５斗イＬ
フム）に、結晶シリカが次第に沈降して、スプレーガン
のノズルに目詰りを生じたため、塗装が困難になった。

得られた塗装品は、表面に粒子の大きな結晶シリカが分
散しているのがみえ、かつ表面が平滑でなく、外観不良
であった。しかも、結晶シリカが分散不良であるため、
表面のところどころに微小なピンホールや微小なふくれ
が生じた。

比較例４ 前記各成分を配合し、十分にかきまぜて均一組成の下塗
シ材を調製した。

この下塗り材を実施ｇ１１１で用いたもの２同１を低発
泡フェノール樹脂成形体の盆に、実施例１と同様にして
塗装した。

得られた塗装品は、樹脂に対して結晶シリカの使用量が
多いため、ピンホールやふくれがみられず平滑な塗装面
を示すものの、下塗シ材と盆との密着度が悪く、指の爪
を立ててこすると、下塗り月が比較的容易にはげた。

参考例 前記各成分を配合し、十分にがきまぜて均一組成の上塗
シ材を調製し、この上塗り材を前記の実施例及び比較例
で得られた下塗り塗装品に、スプレーガンを用いて吹き
付けて上塗り塗装を行った。

次いでこの上塗り塗装品を常温で１時間乾燥したのち、
乾燥器に入れ６０℃で３０分間加熱硬化させた。硬化後
の各上塗り塗装品の外観などは次のようであった。

実施例１，２．３の上塗り塗装品 塗装面はピンホールやふくれなどが全くみられず、また
光沢も非常によく、良好な外観を呈した。

また、クロスカット試験を行った結果、素地材と下塗り
材及び下塗り材と上塗り相との相互の密着性はすべて良
好であり、熱水煮沸２時間後のクロスカット試験も合格
であった。

比較例１の上塗り塗装品 塗装面の光沢は非常によかったが、下塗り時に生じた結
晶シリカの凝集の影響で塗装面が平滑でなく、外観不良
であった。

比較例２の上塗り塗装品 塗装面の光沢は非常によかったが、下塗シ時に生じたピ
ンホールやふくれなどの影響で塗装面が平滑でなく、外
観不良であった。

比較例３の上塗り塗装品 塗装面の光沢は非常によかったが、下塗り時に結晶シリ
カの大きな粒子が分散していたため、上塗り材がこの粒
子を被うことにカリ、また下塗り時に微小なピンホール
やふくれが散在していたために、これらが上塗シにも影
響して塗装面が平滑でなく、外観不良であった。

特許出願人　旭有機材工業株式会社 代理人　阿　形　明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）熱硬化性樹脂１００ｉｉ量部に対し、ω）その
   粒径と密度が、式 粒径（→−Ａｘ（粉体と溶剤の密度差）→（ただし、Ａ
   は１．１６　Ｘ　１０””〜１．４７　Ｘ　１０”であ
   る） を満足しうる関係にある粉体２００〜６００重量部、（
   Ｃ）該粉体１００重量部当シ陽イオン性界面活性剤０．
   ０２〜０．５重量部、及び（Ｄ）溶剤を含有させて成る
   下塗シ塗装材料