JPS6123951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動車用中塗塗料組成物に関するも
のであり、特に、顔料として超微粒子タルク粉を
含有するタイプの、従来では達成し得なかつたす
ぐれたチツピング防止性を有する自動車用中塗塗
料組成物に関するものである。 近年、日本車の輸出が頓に盛んになつているの
は周知の通りである。ところが、特に北米、カナ
ダ、北欧等の寒冷地に於ては、降雪時に自動車道
路に岩塩及び砂利を大量に撤いているので、走行
中石ハネによる塗膜損傷が屡々発生し、重要な問
題となつている。もちろん国内においても、特に
郡部においては未舗装道路が大半を占めているの
で、かかる損傷は深刻な問題である。そのため
に、塗膜の損傷を防止すること、すなわち、塗膜
のチツピング防止性を更に改良することが現在強
く望まれている。更に詳しく述べると、従来の自
動車塗膜はチツピングのために素地金属まで損傷
が達し易く、損傷後の発錆及びそれに続く錆の進
行が早いという欠点があつた。これは、自動車塗
膜に要求されている機能、すなわち、防錆性、と
相反するものであり、また塗膜の目的である素地
金属を保護し腐食老朽を防ぐとともに美麗な外観
を維持することに反するものであるから、どうし
ても除かなければならなかつた。 かかる問題を解決するために、本発明者らの一
部は先きに塗料組成物中に特定の超微粒子絹雲母
を配合せしめることによつてすぐれたチツピング
防止性を有する自動車用中塗塗料組成物を提案し
た（特公昭52−43657号公報参照）。更に同様な目
的で特公昭53−45813号公報や特開昭55−56165号
公報にも耐チツピング性塗装方法や耐チツピング
性防食中塗塗料組成物が提案されている。しかし
ながら、これらの塗料を用いたり、或いは塗装方
法に従つた場合には、実際の自動車工場での自動
車の塗装作業を以下の８工程で実施しなければな
らない。 (1) 前処理：例えばリン酸亜鉛やリン酸鉄などに
よる化成皮膜処理。 (2) 下 塗：防錆を目的とする電着プライマー塗
料の塗装。 (3) 焼 付：下塗の焼付。 (4) 一次中塗：チツピング防止性中塗塗料の塗
装。 (5) 二次中塗：上塗を美麗に仕上げるための前工
程。 (6) 焼 付：一次中塗及び二次中塗の焼付（一次
及び二次中塗はウエツトオン ウエツトで
塗装）。 (7) 上 塗：メタリツク塗料およびクリヤー塗料
又はメタリツクを除く着色塗料の塗装など
の美麗仕上。 (8) 焼 付：上塗の焼付。 このように顔料分の多いチツピング防止用の一
次中塗と、上塗の鮮映性を向上させるために樹脂
分を多くした二次中塗とを別々に塗装すること
は、塗料の在庫品種の増加および塗装作業の重複
等の無駄がある。そこでこれを一回塗りにしよう
とすると、従来のチツピング防止用の一次中塗塗
料では上塗の鮮映性が劣つて実用的でなくなり、
逆に二次中塗塗料の品質ではチツピング防止がで
きなかつた。 従つて、本発明者らはすぐれたチツピング防止
性を備えると共に一回塗りで20〜80μ、好ましく
は30〜80μの膜厚を形成でき、しかも従来のよう
に一次中塗と二次中塗の顔料成分を変更すること
なく、一回塗りですぐれたチツピング防止性を与
えしかも上塗の鮮映性を従来より低下せしめるこ
となく、すぐれた外観の総合塗膜を与え、そして
必要に応じてチツピング後の防錆性にもすぐれた
塗膜を与え、更に塗装工程を大幅に短縮しかつ省
エネルギー効果をもたらす自動車用中塗塗装組成
物を開発すべく研究を進めた結果、ここに目的と
する塗料組成物を開発することに成功した。 本発明に係る自動車用中塗塗料組成物は、一次
粒子の少なくとも90％が粒子径５μ未満でかつ全
体の平均粒子径が２μ以下である超微粒子タルク
粉を塗料組成物中の全固形分（但し、タルク粉は
除く）100重量部に対し２〜10重量部配合せしめ
てなる。 本発明に係る、特にチツピング防止性にすぐ
れ、更に上述の各性質が改質された中塗塗料組成
物を、以下詳しく説明する。 前述の如く、自動車塗膜は、一般に、前処理
（化成処理）被膜、下塗塗膜（電着プライマー塗
膜）、一次及び二次中塗塗膜並びに上塗塗膜から
なる積層塗膜である。この塗膜の表面に石コロな
どがあたつて局所的な衝撃が加わつた場合、塗膜
はチツピングを生じ、生じた傷は上塗膜、中塗
膜、電着膜を通つて素地金属にまで達するおそれ
がある。その結果、素地剥離を生じ、著しい錆を
生じることになる。もしもこのような結果になつ
た場合、素地金属が腐食老朽化し、品質が低下す
るばかりでなく、外観については品質面、光沢等
が低下し、上塗特有の美観も失なわれる。そし
て、必然的に、煩雑であり、経費のかかる補修塗
りが必要になつてくる。かかるチツピングを防止
するためには、衝撃により発生するエネルギー、
すなわち、衝撃エネルギーを途中の塗膜に吸収さ
せ、素地金属まで伝達させないようにすることが
先ず考えられる。ところが、上塗塗膜は、美観の
付与と耐候性等の表面耐久性の達成などを目的と
しているので、かかる課題には不適当である。よ
つて、本発明者らは、先ず中塗塗膜又は電着塗
膜、特にこの場合には中塗塗膜を改質し、それに
より錆が発生しないように塗料塗膜にチツピング
防止性を付与することに着目した。この点につい
ては前述の特公昭52−43657号の場合と同様であ
る。 塗膜組成物は、一般に、顔料、溶剤及びこの溶
剤に溶解した合成樹脂ワニスからなるが、本発明
による塗膜組成物は、そのなかでも特に顔料、殊
にその形状及び粒径にポイントを有する。更に詳
しく述べるならば、本発明において用いられる顔
料は、重量を基準として一次粒子の少なくとも90
％、好ましはその全量が粒子径５μ未満、好まし
くは２μ以下でかつ全体の平均粒子径が２μ以下
である超微粒子タルク粉である。通常のタルク粉
は、珪酸塩を主成分とする顔料で扁平状又は鱗片
状（もしくはフレーク状）の外形をもちその一次
粒子の粒径は約５〜20μ程度であるが、本発明に
おいて使用するタルク粉は上述の如く一次粒子の
少なくとも90％が粒子径５μ未満でかつその平均
粒子径が２μ以下という超微粒子であるため、従
来一般的に使用されている通常のタルク粉に比較
して球形に近くなつており、しかも比表面積が著
しく大きくなつている。このためか、本発明に係
る自動車用中塗塗料組成物は少量の超微粒子タル
ク粉の配合で充分な効果が得られる。しかもかか
る超微粒子タルク粉をチツピング防止性を付与す
る配合量だけ配合しても上塗塗膜の塗装後の鮮映
性や外観に何ら悪影響を及ぼさず、すぐれた外観
の総合塗膜を与えることができる。しかも、本発
明に従えば、一回塗りで上記の如き特性を有す
る、膜厚20〜80μ、好ましくは30〜80μの中塗塗
膜が得られ、作業工程の短縮及び省エネルギー効
果の点においても極めてすぐれている。中塗塗料
組成物中の超微粒子タルク粉の配合量が前記範囲
より少ない場合には上記した本発明の目的を充分
達し得ず、逆に多過ぎると、スプレー作業性の低
下や上塗の鮮映性の低下などを惹き起すので好ま
しくない。 本発明による中塗塗料組成物において、その組
成物中に含まれる顔料はすべて超微粒子タルク粉
とすることがチツピング防止性の点からは好まし
いけれども、必要に応じて、その他の顔料、例え
ば体質顔料又は着色顔料と組合せて使用してもよ
い。かかる付加的な顔料としては、自動車用中塗
塗料に通常用いられているもの、例えば、酸化チ
タン、酸化鉄、カーボンブラツクやその他の体質
顔料を使用することができる。 しかしながら、全顔料中の少なくとも３重量％
は上記超微粒子タルク粉とするのが好ましい。 かくして得られた自動車用中塗塗料組成物を用
いた総合塗膜において走行中の石ハネによるチツ
ピング傷の中には素地まで達するものであり、部
分的に素地が露出することがある。従つて、本発
明者等は更にチツピングによつて素地が部分的に
露出した場合にもこの部分からの発錆を防止する
ことのできる中塗塗料組成物を開発すべく更に検
討を進めた結果、前記本発明に係る中塗塗料組成
物中に防錆顔料としてリンモリブテン酸塩系顔料
を、好ましくは塗料組成物中の全固形分100重量
部に対し３〜35重量部配合せしめることによつて
上記問題を解決できることを見出した。防錆顔料
として鉛系顔料を使用することは公害防止の観点
から好ましくなく、また他の比較的低公害性の防
錆顔料を使用した場合には塗膜の耐水性及び耐湿
性（ブリスター性）に悪影響を及ぼすので好まし
くない。積層塗膜は水、湿気の透過によつて塗膜
中の水可溶分の多い部分に溜り易く、フタレ発生
の原因となる。従つて、配合顔料は水可溶分の少
ないことも一つの条件であり、防錆顔料の水可溶
分も0.3％以下が好ましい。かかる観点からリン
モリブデン酸塩系顔料は上記目的に対して最適で
ある。かかる目的で使用できるリンモリブデン酸
塩としては、例えばリンモリブデン酸亜鉛、リン
モリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸カ
ルシウム、リンモリブデン酸カリウムなどがあげ
られる。リンモリブデン酸塩の配合量が少ない場
合は目的とする防錆効果が十分発揮されず、逆に
多過ぎると、耐湿性（ブリスター性）が低下する
傾向にあり、また価格的にも問題となる。 本発明においては、自動車用中塗塗料に常用さ
れているビヒクルを任意に使用することができ
る。特に、本発明の超微粒子タルク粉は、それを
塗料化する場合はほぼ一次粒子程度まで再分散せ
しめるのが好ましい。その際、ビヒクルを種類に
応じて選択することは不必要である。代表的なビ
ヒクルは、例えば、アルキツド樹脂、オイルフリ
ーアルキツド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、エポキシエステル樹脂、メラミン樹脂、フエ
ノール樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、
ウレタン樹脂及びスチレン−ブタジエン系のゴム
質樹脂などであり、これらのビヒクルを単独もし
くは組合せて使用することができる。 本発明においては、調整する塗料の種類に応じ
て常用の溶剤、例えば有機溶剤等を任意に使用す
ることができる。特に最近では、軽公害塗料又は
公害対策塗料として水系塗料がクローズアツプさ
れているけれども、かかる塗料も本発明において
すこぶる有用であるので、前記有機溶剤と同様に
水を溶剤として使用することも可能である。なお
前記リンモリブデン酸塩系顔料は水系塗料に配合
した場合に、特にすぐれている。 更に、本発明においては、常用の添加剤、例え
ばシリコーン系添加剤などを目的に応じて任意に
使用することもできる。 本発明による中塗塗料は、当該技術分野におい
て公知な手法に従つて任意に製造することができ
る。すなわち、目的に応じて所定の顔料、ビヒク
ル及び溶剤を混合し、サイドグラインダーミル又
はボールミル、ロールミル等の分散機を用いて目
的とする粒度となるまで顔料を微粒化、分散せし
め、次いで、目的に応じてビヒクル、溶剤及び添
加剤を更に添加して均一に撹拌することにより塗
料液を得ることができる。 本発明による中塗塗料は、それを車体に塗装す
るに当つてスプレー塗装を適用するのが一般的で
ある。しかしながら、必要に応じて、シンナーを
使用して所定の粘度まで希釈することによりエア
ースプレー、静電塗装などを適用することも容易
に可能である。 自動車の塗装系は、一般に化成処理、電着、中
塗り及び上塗りの各工程を含みかつこの順序に従
つて行なわれるが、本発明による中塗塗料も、こ
れら従来の塗装系に従つて同じような順序及び手
法で適用することができる。例えば、化成処理に
はリン酸亜鉛処理、リン酸鉄処理等を適用し、次
いで、マレイン化油タイプ、ポリブタジエンタイ
プ、ポリエステルタイプ、エポキシタイプ、ウレ
タンタイプ、アクリルタイプ等の電着液を用いて
電着を行ない、得られた塗膜を所定の硬化条件下
において硬膜せしめる。その後、得られた電着塗
膜の上に本発明による中塗塗料をスプレー塗装し
て硬化させる。この場合の塗膜厚は20〜80μであ
る。この場合、目的に応じて、更に中塗塗料を２
回続けて塗装する方法（ウエツト オン ウエツ
ト法）も、あるいは中塗塗料を１回塗装して焼付
けた後再びそれを塗装して焼付ける方法（中塗り
ツウーコート ツウーベーク法）も中塗塗装工程
として適用することができるが、本来の使用法は
前述の如く１回塗りで行なうものであり、これが
本発明による中塗塗料組成物の特長の一つでもあ
る。 次いで、目的に応じて研磨して後、自動車用上
塗塗料として常用されている上塗塗料を任意に塗
装する。 本発明による中塗塗料は、上記の手法に従つて
自動車用塗膜を形成せしめた後、下記の条件下に
チツピングテストを行なう。 試験機器：グラベロメーター（商品名、米国Ｑパ
ネル社製） 吹付けに用いる石の材質：大理石 大きさ：９〜15ｍ／ｍφ 量：500c.c. 投入速度：５〜10秒 吹 付 圧：70±３bs／in² 試験温度：室温 供試鋼板の寸法：100×150×0.8ｍ／ｍ このテストにより、例えば下記の効果が観察さ
れるであろう。 １ 石の衝突により作られる塗膜表面のキズの大
きさは、前記した従来の中塗塗料を用いたもの
に較べて本発明のものの方が小さい。 ２ 石の衝突により作られる塗面のキズの深さ
は、本発明品の方がはるかに浅い。すなわち、
従来品ではキズの先端が素地金属に達して鉄板
が露出してしまう（素地剥離）けれども、本発
明品ではこのようなことはめつたになく、上塗
膜が剥離して中塗膜に達する段階で剥離が阻止
される。よつて、電着膜はそのまま無傷で残存
する。 チツピングテストに続いて、JIS−Ｚ−2371の
規格に従い５％塩化ナトリウム溶液を噴霧してソ
ルトスプレーテストを行なう。これにより、従来
品では素地剥離に原因して錆の発生が著しいけれ
ども、本発明品では錆の発生は皆無であるかある
いはもしもあつたとしても著しく遅いことが観察
されるであろう。 次に、本発明の理解を更に容易ならしめるため
に、具体例をあげて本発明を説明する。 例 供試鋼板の調製： 100×150×0.8ｍ／ｍの寸法を有するダル鋼板
をリン酸亜鉛処理し、パワートツプＵ−30（日本
ペイント株式会社製電着塗料）を使用して250ボ
ルトで３分間電着し、その後、175℃で30分間焼
付してチツピングテスト用電着パネルを調製し
た。 中塗及び上塗： 中塗塗料は、下記第１表に記載の塗料配合に従
い調製した。その際、顔料は、ペイントコンデイ
シヨナーを用いて粒度が10μ以下となるまで分散
せしめた。 中塗塗料は、適当なシンナーを用いてその粘度
を25秒／＃４フオードカツプ／20℃に調整し、ス
プレー塗装により上記電着塗膜に塗装し、次いで
140℃の温度下に30分間硬化せしめた。乾燥塗膜
の厚みは、各例とも35〜45μの範囲に含まれるよ
うに調整した。引き続いて、メラミン−アルキド
樹脂系のオルガ100−２ TX−77ホワイト（日本
ペイント株式会社製上塗塗料）を35〜45μの乾燥
塗膜厚が得られるように上塗を行ない、140℃の
温度下に30分間硬化せしめた。得られた塗膜を上
述のチツピングテスト及びソルトスプレーテスト
に供した。これらの試験により得られた結果は、
下記の第表に要約してある。

【表】

【表】 （第表脚註） 超微粒子タルク粉：富士タルク製超微粒子タルク
粉LMR−100（一次粒子の平均粒子径約
１μ） セリサイトFS：三信マイカ製絹雲母（一次粒子
の粒径５μ以上が50％以上） 酸化チタンＲ−820：石原産業製 カーボンブラツク：三菱化成製 超微粒硫酸バリウム：堺化学製BF−１ スペシヤルライス3S：丸尾カルシウム製炭酸カ
ルシウム リンモリブデン酸亜鉛：菊地色素製LFボウセイ
PM−102Z リンモリブデン酸アルミニウム：同LFボウセイ
PM−300 リンモリブデン酸カルシウム：同LFボウセイ リン酸亜鉛：同ZP−S1 モリブデン酸亜鉛：同LFボウセイＭ−P3N ベツコゾール1308：日本ライヒホールド（以下、
日ラと略称する）製ヒマシ油変性アルキ
ツド樹脂、（固形分50％） ベツコゾールＰ−156：日ラ製エポキシエステル
樹脂（固形分50％） ベツコライトＭ−6401：日ラ製オイルフリーアル
キツド樹脂（固形分60％） ベツコゾール1341：日ラ製フエノール変性アルキ
ツド樹脂（固形分60％） ウオーターゾールＳ−126：日ラ製水溶性アルキ
ツド樹脂（固形分50％） スーパーベツカミンＪ−820：日ラ製ブチル化メ
ラミン樹脂（固形分50％） スーパーベツカミンＧ−821：日ラ製イソブチル
化メラミン樹脂（固形分50％） ソルベツソ ＃100：エツソスタンダード製溶剤 ソルベツソ ＃150：エツソスタンダード製溶剤 ニカラツク MW−22：三和ケミカル製水溶性メ
ラミン樹脂（固形分70％）

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次粒子の少なくとも90％が粒子径５μ未満
   でかつ全体の平均粒子径が２μ以下である超微粒
   子タルク粉を塗料組成物中の全固形分100重量部
   に対し２〜10重量部配合せしめてなることを特徴
   とする自動車用中塗塗料組成物。 ２ 塗料組成物中の全固形分100重量部に対し、
   一次粒子の少なくとも90％が粒子径５μ未満でか
   つ全体の平均粒子径が２μ以下である超微粒子タ
   ルク粉２〜10重量部及びリンモリブデン酸塩系顔
   料３〜35重量部を配合せしめて成ることを特徴と
   する自動車用中塗塗料組成物。