JPS6135883A - 自動車の上塗り塗装法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車の上塗り塗装法に関し、さらに詳細には
、２色のメタリック塗装をそれぞれ２コート１ベーク塗
装せしめてツー・トーン仕上げを行うに当って、ベース
コート用とトップコート用にそれぞれ特定のビニル多元
共重合体を用いることからなる塗装法に関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする問題点〕この
種の自動車の上塗り塗装は単一色でなされるのが一般的
であったけれども、最近の好みの多様化に伴って、２色
のメタリック塗装を部分的に塗装するというツートーン
塗装方式が流行している。

ところで、こうしたツートーン塗装にあっては、２色の
メタリック塗装による塗膜（以下、メタリック塗膜とも
いう、）が部分的に重ね塗りされる処から、下層となる
第一色目のメタリック塗膜たるトップクリヤー塗膜と、
上層となる第二色目のメタリック塗膜たるベースコート
塗膜との間の眉間付着が必要ではあるけれども、従来は
、かかる眉間付着性が悪くて、時によっては眉間剥離を
起すというトラブルも発注することが問題点として挙げ
られるが、そのための改善策として、重ね塗り部分を予
めサンディングして密着性を向上せしめるなどの如き前
処理が必要となり、著しく生産性の低下を招いている。

〔問題点を解決するための手段〕

しかるに、本発明者らは上述した如き従来技術の欠点の
物を用いることによって、２コート１ベーク塗装におけ
るベースコートとトップコート“との両層間における密
着性にもすぐれ、かつ従来不可能であった第一色目のメ
タリック塗膜たるトップクリヤー塗膜と、第二色目のメ
タリック塗膜たるベースコート！１１１１１との付着性
に極めてすぐれる塗装が可能となることを見出して、本
発明を完成させるに到ワた。

すなわち、本発明はベースコート用として、ヒドロキシ
ル基価（ＯＨＶ）が３０〜７５となる割合の、ヒドロキ
シル基含有エチレン性不飽和とニルモノマー（ａ−１）
と、樹脂固形分の酸価が４〜４５となる割合の、マレイ
ン酸、フマル酸またはそれらの誘導体（ａ　−２）と、
該（ａ−１）および（ａ−２）と共重合しうる他のエチ
レン性不飽和ビニルモノマー（ａ−３）とを総量が１０
０重量部となる割合で重合せしめて得られるビニル多元
共重合物（Ａ）を用い、他方、トップコート用として、
１０〜８０重量部の、芳香族ビニルモノマーおよび／ま
たはＣ１〜Ｃ８なるアルキル基を有するメタクリル酸エ
ステルモノマー（ｂ−１）と、０）（Ｖが前記（ａ−１
）よりも１０〜８０．大＠す４ｔｉトなる割合の、ヒド
ロキシル基含有エチレン性不飽和とニルモノマー（ｂ　
−２）と、樹脂固形分の酸価が５〜４５となる割合の、
カルボキシル基含有エチレン性不飽和ビニルモノマー（
ｂ−３）と、該（ｂ−１）、（ｂ−２）および＜ｂ−３
＞と共重合しうる他のエチレン性不飽和とニルモノマー
（ｂ　−４）とを総量が１００重量部となる割合で重合
せしめて得られるビニル多元共重合物（Ｂ）を用いるこ
とからなる、自動車の上塗り塗装法を提供するものであ
り、これらの両ビニル多元共重合物（Ａ）、（Ｂ）を用
いて２色のメタリック塗料をメタリック／メタリック・
仕上げを行う上塗り塗装法を提供するものである。

それぞれのメタリック塗装は２コ一目ベータ方式、すな
わちベースコート塗料をスプレー塗装せしめ、次いでト
ップクリヤー塗膜を塗装せしめたのち焼き付けを行って
から・さらにもう１色のメタリック塗装を行うという方
式で行われる。

また、本発明において“２色”という場合は、ツートー
ンカラー塗装に用いられる２種のメタリック塗料の組み
合せを意味し、色のみでなく、メタリック感、濃淡ある
いは明暗などの相違をも含めた意味で用いる。

そこで、２色のメタリック塗料に用いられるビニル多元
共重合物としては、生産性の面だけからすれ赫、ベース
コート塗料とトップクリ十−塗料とが同一である方が好
ましいけれども、本発明のようにそれぞれ使い分けるの
が、メタリック感にすぐれるものを与えるので好ましく
、前記した（Ａ）、（Ｂ）という２Ｍｉ類の共重合物の
中から各別に適宜、選択して使用することもできる。

ここにおいて、まず前記したベースコート塗料（ＢＣ塗
料）として用いるビニル多元共重合物（Ａ）をｆＩ／Ｉ
！ｌ！するに当って、前記ヒドロキシル基含有エチレン
性不飽和ビニル七ツマ−（ａ−１）として代表的なもの
には、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）
アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒ
ドロキシブチル、（メタ）アクリル酸ポリエチレングリ
コールまたは（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコ
ールなどがあるし、さらにはアリルアルコールなどをも
用いることができるし、場合によっては、これら上記の
ものの６−カプロラクトンなどによる変性物などであっ
てもよい。　　　　　−そして、これらのモノマー（ａ
−１）は目的とする前記ビニル多元共重合物（Ａ）を構
成するそれぞれのモノマー＃：　　（ａ−１）、＜ａ　
−２）および（ａ−３）の総量を１００重量部としたと
き、該共重合物（Ａ）の樹脂固形分のＯＨＶが３０〜７
５、好ましくは４５〜６ｏになるような量的割合で使用
される。

このＯＨＶが３０未満である場合には、得られる塗膜の
架橋密度が低（、したがって塗膜の硬度が不十分となり
、その結果として、物理的ないしは化学的強度が劣るも
のとなるし、逆に７５を超える場合には、ＢＣ塗料の架
橋密度が高くなりすぎて塗膜の可撓性が低下するように
なるので、いずれも好ましくない。

次に、マレイン酸、フマル酸またはそれらの誘導体（ａ
−２）として代表的なものにはく無水）マレイン酸、マ
レイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエ
ステルもしくはマレイン酸モノブチルエステルの如きマ
レイン酸のモノアルキルエステル類、マレイン酸モノシ
クロヘキシル、またはマレイン酸モノベンジル、あるい
はフマル酸、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸モ
ノエチルエステル、フマル酸モノプロピルエステルもし
くはフマル酸モノブチルエステルなどがある。

そして、これらのモノマー（ａ−２）は目的とする前記
ビニル多元共重合物（Ａ）を構成するそれぞれのモノマ
一群の総量１００重量部中、該共重合物（Ａ）の樹脂固
形分の酸価が４〜４５、好ましくは８〜３０となるよう
な量的割合において使用される。

この酸価が４未満である場合には、メタリック塗膜の付
着性が悪くなるし、逆に４５を超える場合には、塗料の
貯蔵安定性が悪くなるから、いずれも実用的であるとは
言い得ない。

また、当該モノマー（ａ　−２）の使用にさいして、（
メタ）アクリル酸、クロトン酸またはイタコン酸などの
他のカルボキシル基含有エチレン性不飽和ビニルモノマ
ーを一部併用することは何ら差し支えない、かかる併用
の場合においては、マレイン酸、フマル酸またはそれら
の誘導体（ａ−２）の使用量としては、前述された通り
、樹脂固形分の最低酸価４を保持するようにすべきこと
が絶対必要である。

さらに、前記した共重合しうる他のエチレン性不飽和ビ
ニルモノマー（ａ−３）として代表的なものには、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（
メタ）アクリ、ル酸−ｎ−プロピル、（メタ）アクリル
酸−ｎ　−ブチル、（メタ）アクリル酸−１ｓｏ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸−ｔｅｒｔ−７チル、（メタ）
アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸
−ｎ−オクチルもしくは（メタ）アクリル酸ラウリルの
如き（メタ）アクリル酸アルキルエステル類：スチレン
、α−メチルスチレン、〇−メチルスチレン、ｍ−メチ
ルスチレン、ｐ−メチルスチレンもしくはｐ　−ｔｅｒ
ｔ−ブチルスチレンまたは（メタ）アクリル酸ベンジル
の如き芳香族ビニルモノマー類；イタコン酸ジメチルの
如きイタコン酸ジアルキルエステルあるいは（メタ）ア
クリロニトリルなどがある。

そして、前記ビニル多元共重合物（Ａ）は、以上に掲げ
られた如き（ａ−１）、（ａ　−２）および（ａ−３）
なる各種モノマ一群から選ばれるそれぞれ１種または２
種以上の七ツマ−を、総量が１００重量部となるように
して所定の割合で用い、常法に従って重合せしめること
によって得られるものであって、たとえば、かかる所定
のモノマー混合物を公知の重合触媒と混合し、これを重
合可能な温度に加熱された、溶剤を含んだ反応容器中へ
滴下して重合せしめることによっても得ることができる
。

かくして得られるビニル多元共重合物（Ａ）に対しては
、次に示されるようなメラミン樹脂を硬化剤成分として
組み合せて用いるのが好ましい。

メラミン樹脂としては、アルコキシ化メラミンホルムア
ルデヒド縮合物の如き公知慣用のものが使用できる。

そのさいの当該ビニル多元共重合物（Ａ）とメラミン樹
脂との配合比率としては、当該共重合物（Ａ）の８５〜
４０重量部に対してメラミン樹脂の１５〜６０重量部な
る割合であって、しかもこれら両成分の総記合量が１０
０重量部となるような割合が適当である。

本発明方法を実施するにさいして用いられる前記ＢＣ塗
料を調製するに当っては、上述した如き樹脂混合物、つ
まりビニル多元共重合物（Ａ）とメラミン樹脂との配合
物以外にも、各種の溶剤、アルミニウム粉末などの金属
粉、顔料もしくは染料などの着色剤、充填剤またはシリ
コーン系もしくはアクリル樹脂系などの表面調整剤の如
き公知慣用の添加剤類を適宜選択して配合せしめること
ができる。

他方、トップコート塗料（ＴＣ，塗料）として用いられ
る前記ビニル多元共重合物（Ｂ）を調製するにさいして
、前記芳香族ビニルモノマー（ｂ−１）としては、前掲
した如きスチレン、α−メチルスチレン、Ｏ−メチルス
チレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ
　−ｔｅｒｔ−ブチルスチレンまたは（メタ）アクリル
酸ベンジルなどを挙げることができる。

また、前記０１〜Ｃ＠なるアルキル基含有メタクリル酸
アルキルエステルモノマー（ｂ−２）として代表的なも
のには、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸−ｎ−プロピル、メタクリル酸−ｎ−ブチル
、メタクリル酸−１ｓｏ−ブチル、メタクリル酸−ｔｅ
ｒ　ｔ−ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸
ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシルまたはメ
タクリル酸オクチルなどがある。

上掲された如き２種類の七ツマ一群（ｂ−１）は、いず
れか一方の群のみを、あるいは両群を組み合せて用いる
ことができ、これらは目的とする前記ビニル多元共重合
物（Ｂ）を構成するそれぞれのモノマ一群の総量を１０
０重量部としてときの当該モノマー（ｂ−１）の使用割
合としては１０〜８０重量部、好ましくは４０〜７０重
量部なる範囲内が適当であり、１０重量部未満である場
合には、メタリック塗膜間の付着性が悪くなるし、逆に
８０重量部を超える場合には、得られる塗膜にピンホー
ルなどが発生し易くなるので、いずれも実用的なもので
あるとは言い得ない。

次いで、前記したヒドロキシル基含有エチレン性不飽和
ビニルモノマー（ｂ−２）の代表的なものとしては、Ｂ
Ｃ塗料用の前記ビニル多元共重合物（Ａ）を構成する一
つのモノマ一群として既に掲げられたようなモノマー（
ａ−１）が、そのまま適用できる。

ただ、この場合においては、目的とするビニル多元共重
合物（Ｂ）を構成するそれぞれのモノマ一群の総量１０
０重量部中、該共重合物（Ｂ）の樹脂固形分のＯＨＶが
、前記メタリック・ベースコート用ビニル多元共重合物
（Ａ）の樹脂固形分のＯＨＶよりも１０〜８０、好まし
くは２０〜４０大きい値となるような量的割合で使用さ
れるのが適当でありで、かかる範囲内にあるときはメタ
リック塗膜間の眉間付着性が良好となる。

逆に、かかる範囲外となるときには、ベースコート塗膜
／トンプコート塗膜層間の付着性が劣ることになるので
、実用に供し得ないものとなる。

また、前記したカルボキシル基含有エチレン性不飽和ビ
ニルモノマー（ｂ−３）として代表的なものには、（メ
タ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、（無水）マ
レイン酸またはフマル酸などがある。

そして、当該モノマー（ｂ−３）の使用比率としては、
前記ビニル多元共重合物（Ｂ）を構成するそれぞれのモ
ノマ一群の総量１００重量部中、該共重合物（Ｂ）の樹
脂固形分の酸価が５〜４０、好ましくは８〜３０となる
ような量的割合が適当であり、かかる酸価が５未満であ
る場合には、第一色目のトップコート塗膜と第二色目の
ベースコート塗膜との付着性が不良となるし、逆に４０
を超える場合には、トップコート塗膜において過度に硬
化が進行するという慣れが生じるなど、いずれの場合に
も問題が多い。

さらに、前記した共重合しうる他のエチレン性不飽和ビ
ニルモノマー（ｂ　−４）として代表的なものには、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシ
ルもしくはアクリル酸ラウリルの如きアクリル酸アルキ
ルエステル類；メタクリル酸ラウリルもしくはメタクリ
ル酸ステアリルの如き０９以上のアルキル基を有するア
ルコールのメタクリル酸エステル類；またはイタコン酸
ジメチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジ−ｎ−ブ
チル、フマル酸ジメチルもしくはフマル酸ジ−ｎ−ブチ
ルの如きイタコン酸、マレイン酸もしくはフマル酸のジ
（Ｃｔ〜Ｃ４’）アルキルエステル類；あるいは（メタ
）アクリロニトリルまたは酢酸ビニルなどがある。

そして、前記ビニル多元共重合物（Ｂ）は以上に掲げら
れた如き（ｂ−１）、（ｂ　−２）、（ｂ−３）および
（ｂ−４）なる各種のモノマ一群から選ばれるそれぞれ
１種または２種以上のモノマーを、総量が１００重量部
となるようにして所定の割合で用い、常法に従って重合
せしめることによって得られるものであって、たとえば
、かかる所定のモノマー混合物を公知慣用の重合触媒と
混合し、これを重合可能な温度に加熱された、溶剤を含
んだ反応容器中に滴下して重合せしめることによって得
ることもできる。

かくして得られるビニル多元共重合物（Ｂ）に対しては
、前掲された如きメラミン樹脂を硬化剤成分として組み
合せて用いるのが好ましく、そのさいの当該共重合物（
Ｂ）とメラミン樹脂との配合比率としては、当該共重合
物（Ｂ）の８０〜４０重量部に対してメラミン樹脂の２
０〜６０重量部となる割合であって、かつこれら両成分
の総記合量が１００重量部となるような割合が適当であ
る。

本発明方法を実施するにさいして用いられる前記Ｔｃ塗
料を調製するに当っては、これまでに記述された如き各
種の溶剤、各種の表面調整剤をはじめとして、公知慣用
の紫外線吸収剤または光安定剤などを配合せしめること
ができる。

以上に示された如き配合になる２色のメタリック塗装用
塗料を使用して本発明方法を実施することにより目的と
するツートーン仕上げ塗膜を形成せしめるためには、塗
装法として通常行われている手段ないしは技術がそのま
ま採用できる。

たとえば、前記したＢＣ塗料およびＴｃ塗料なる各塗料
を希釈用溶剤にて所望の粘度に希釈して、まず、−色目
のメタリック塗装を２コート１ベークで仕上げたのち、
もう１色のメタリック塗装を行えばよい。

このように、本発明は２色のメタリック塗装を部分的に
彼此１回ずつ、ないしは交互に施して仕上げたり、ある
いはメタリック塗装を施してからそこへ帯状に他のメタ
リック塗装を施して仕上げるという手段を通してツート
ーン仕上げ塗膜を形成せしめるという方法を提供するも
のであり、こうした本発明方法に従って目的とする自動
車の上塗り塗装が果される。

〔実施例〕

次に、本発明を参考例、実施例および比較例により、本
発明を一層具体的に説明するが、以下において、部およ
び％は特に断りのない限り、すべて重量基準であるもの
とする。

参考例１〜４（ＢＣ塗料の調製例） まず、メタリック塗料調製用のＢＣ塗料の調製例から示
すことにするが、還流冷却器、滴下漏斗、温度針および
攪拌機を備えた３１なるセパラブルコルベンに、キシレ
ンの４００部およびｎ−ブタノールの２００部を仕込み
、１ｏ。

℃に昇温させて同温に保持しつつキシレンの４００部、
アゾビスイソブチロニトリルの５部、、　ｔｅｒｔ−プ
チルバーベンシェードの３部および第１表に示されるよ
うなエチレン性不飽和ビニルモノマーよりなる混合物を
３時間かけて等速滴下せしめ、滴下終了後も同温に５時
間保持せしめて反応を終了させ、目的とするビニル多元
共重合物（Ａ）の溶液を得た。

次いで、かくして得られたそれぞれの樹脂溶液を用い、
かつ第２表に示されるような配合割合で配合し、さらに
顔料をも使用する場合には、予めサンドミルにて常法に
より混練して塗料化せしめた。

しかるのち、これら各種の塗料化配合物をトルエン／酢
酸ブチル／セロソルブアセテート−５０／３０／２０　
（重量比）なる混合溶剤でフォー′ドカップ嵐４で１４
秒となるように各別に希釈せしめて目的とするＢＣ塗料
を得た。

参考例５〜？　（ＴＣ塗料の調製例） 参考例１〜４と同様の反応器に、キシレンの８００部、
ｎ−ブタノールの２００部、アゾビスイソブチロニトリ
ルの１５部、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイドの５部お
よび第３表に示されるようなエチレン性不飽和ビニルモ
ノマーよりなる混合物を１２０℃で６時間かけて等速滴
下せしめ、滴下終了後も同温に５時間保持させることに
よって反応を終了せしめて目的とするビニル多元共重合
物（Ｂ）の溶液を得た。

次いで、それぞれの樹脂溶液を用い、かつ第４表に示さ
れるような配合割合で配合し、塗料化せしめた。

しかるのち、これらの各塗料化配合物を「ツルペッツ１
００Ｊ（米国エクソン社製の芳番族炭化水素混合物）／
キシレン／ｎ−ブタノールー４０／４０／２０　（重量
比）なる混合溶剤でフォードカップＮａ４で２５秒とな
るように各別に希釈せしめて目的とするＴＣ塗料を得た
。

第　　　　３　　　　表 第　　　　４　　　　表 註ｌ）　スイス国チバ・ガイギー社製の紫外線吸収剤２
）　樹脂固形分の重量比 実施例、１〜３および比較例１〜４ 参考例１〜４で得られたＢＣ塗料、および参考例５〜７
で得られたＴＣ塗料を、第５表に示されるような組み合
せで乾燥膜厚が３０μｍとなるようにスプレー塗装せし
め、１６０℃で２０分間焼き付けて室温に放置せしめた
のち、さらに同じ塗料を乾燥膜厚が３０μｍとなるよう
にスプレー塗装し、１２０℃で２０分間焼き付けた。

かくして得られたそれぞれの硬化塗膜に対して、ナイフ
でクロスカットを入れ、次いでセロファンテープ、によ
り剥離試験を行って眉間付着性を目視により判定した。

それらの結果は同表にまとめて示す。

〔本発明の効果〕

第５表の結果からも明らかなように、本発明の方法に従
う場合には、第一色目のメタリック塗膜たるトップクリ
ヤー塗膜と、第二色目のメタリック塗膜たるベースコー
ト塗膜との付着性に極めて優れる塗膜が可能となること
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２色のメタリック塗装になる自動車上塗りツートーン塗
   装を行うにさいし、それぞれ下記の如きベースコート用
   ビニル多元共重合物（Ａ）と、トップコート用ビニル多
   元共重合物（Ｂ）とを用いることを特徴とする、自動車
   の上塗り塗装法。 記 （Ａ）ヒドロキシル基価が３０〜７５となる割合の、ヒ
   ドロキシル基を有するエチレン性モノマー（ａ−１）、
   樹脂固形分の酸価が４〜４５となる割合の、マレイン酸
   、フマル酸またはそれらの誘導体（ａ−２）、およびこ
   れら上記の（ａ−１）と（ａ−２）と共重合しうる他の
   エチレン性モノマー（ａ−３）を総量が１００重量部と
   なる割合で重合せしめて得られるビニル多元共重合物。 （Ｂ）１０〜８０重量部の、芳香族ビニルモノマーおよ
   び／またはＣ＿１〜Ｃ＿８なるアルキル基を有するメタ
   クリル酸エステルモノマー（ｂ−１）、ヒドロキシル基
   価が上記（ａ−１）よりも１０〜８０大きくなる割合の
   、ヒドロキシル基を有するエチレン性モノマー（ｂ−２
   ）、樹脂固形分の酸価が５〜４５となる割合の、カルボ
   キシル基を有するエチレン性モノマー（ｂ−３）、およ
   びこれら上記の（ｂ−１）、（ｂ−２）および（ｂ−３
   ）と共重合しうる他のエチレン性モノマー（ｂ−４）を
   総量が１００重量部となる割合で重合せしめて得られる
   ビニル多元共重合物。