JPS62273271A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

複層塗膜形成方法

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JPS62273271A
JPS62273271A JP11486086A JP11486086A JPS62273271A JP S62273271 A JPS62273271 A JP S62273271A JP 11486086 A JP11486086 A JP 11486086A JP 11486086 A JP11486086 A JP 11486086A JP S62273271 A JPS62273271 A JP S62273271A
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JP
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component
weight
coating
coating film
film
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Application number
JP11486086A
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English (en)
Inventor
Osamu Iwase
岩瀬 治
Yasuhiro Fujii
藤井 泰弘
Tsuguo Nezu
根津 嗣男
Ichiro Tabuchi
田渕 一郎
Hiroshi Osumimoto
大住元 博
Shinji Sugiura
杉浦 新治
Takao Matoba
的場 隆夫
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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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】 3、発明の詳細な説明 本発明は、特に自動車車体外板に耐チッピング性、防食
性お上り物理的性能などのすぐれた複層除l!!!か竪
古十入有体色−団中入 自動車外板部の塗装工程は、通常、電着塗装、中塗り塗
装および上塗り塗装からなっているが、近年、このよう
にして形成された自動車外板部の複層塗膜の耐久性の問
題、特に衝撃剥離による塗膜美観の低下ならびに車体鋼
板の腐食の進行の問題が重視されつつある。例えば、道
路を走行する自動車の車輪で跳ね上げられた小石などが
外板部の塗膜面に衝突し、その衝撃により塗膜が局部的
に外板基材(鋼板)上から全部剥離する衝撃剥離現象、
いわゆる“チッピングを起こすことが屡々ある。この現
象により、美観性が低下するとともに車体外面の被衝撃
部の金属面が露出し、すみやかに発錆し腐蝕が進行する
。通常、チッピングによる塗膜の剥離は車体底部および
足まわり部に多いが、7−ドおよびルーフにまで発生す
ることがあり、約半年〜1年で局部的腐蝕がかな’)w
I者になることが知られている。
このチッピングならびにこれらに基因する鋼板の腐食の
進行などを防止するため、従来から車体の外板金属基体
表面の化成処理ならびに電着塗料、中塗塗料および上塗
塗料における樹脂組成や顔料の形状などについて種々の
検討が加えられたが抜本解決策は現在のところ見い出さ
れていない。
そこで本発明者等は、例えば電着塗装−中a塗装−上塗
塗装からなる複合塗装系などにおける複層塗膜の上述の
欠陥を解消し、仕上がり外観、耐候性、耐化学性などが
すぐれ、耐チッピング性、物理的性能および防食性など
の改善された複層塗膜の形成方法について鋭意研究を行
つな結果、その目的を達成でき、本発明を完成するにい
たった。
しかして、本発明によれば、 [A]  (a)静的プラス転移温度が一20℃以下で
あるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体と、
(b)官能性モノマーを2〜80重量%含有するラジカ
ル重合性不飽和モノマー混合物より製造される共重合体
とからなり、かつ(a)/(b)が重量比にもとずいて
9515〜50150であり、該(b)成分の少なくと
も一部が該(a)成分にグラフト重合してなる樹脂組成
物と、 [B]  架橋剤と を主成分とする塗料組成物からなる塗膜を、金属基体と
上塗り塗膜との層間に介在せしめることを特徴とする複
層塗膜形成方法が提供される。
本発明で用いる上記[A]成分と[B]酸成分を主成分
とする塗料組成物(以下、「バリアーコート」と略称す
る)によって形成される塗膜は、上記(a)成分が本来
的に有するすぐれた耐薬品性と静的がラス転移温度を一
20℃以下に調整したことによってゴム弾性ならびに伸
び率が大きく、通常の塗膜に比べたわみ性、粘弾性など
の物理的性能が者しくすぐれており、さらに該(a)成
分に(b)成分をグラフト重合させることによって、金
属基体や下塗、中塗ならびに上塗などの他の塗膜との付
着性が飛躍的に改良され、かつ[B]酸成分の架橋反応
も容易に行なわれるので耐水性、耐候性などの性能もす
ぐれているなどの種々の技術的効果を有している。その
結果、かかるバリアーコートを用いて形成した複層塗膜
は、耐チッピング性、耐衝撃性、耐水性、耐薬品性、付
着性、耐候性、防食性などを格別顕者に向上させること
が可能とな−、た。
特に、本発明による複層塗膜のすぐれた耐チッピング性
は、該複層塗膜の少なくとも一層に伸び率、たわみ性、
粘弾性などのすぐれたバリアーコート塗膜を介在させた
ことによって達成された。
すなわち、これは、複層塗膜層内に伸ゾ率、たわみ性、
粘弾性、付着性などのすぐれたバリアーフート塗膜層を
少な(とも1層形成しておくと、複N塗膜表面に小石な
どが強く衝突しても、その衝撃エネルギーの殆どらしく
は全部が該バリアーコート塗膜内に吸収されるため、上
塗り塗膜などが衝?剥離することが少なくなり、かつワ
レ、キズなどの発生も者しく減少したと思われしかも金
属基体の露出も皆無となったので発錆、腐食の問題も解
消した。
以下、本発明の塗膜形成方法についてさらに具体的に説
明する。
■ バリアーコート [A]  (a)静的ガラス転移温度が一20°C以下
であるエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体と
、(b)官能性モノマーを2〜80重量%含有する重合
性不飽和とニルモノマー混合物の共重合体とからなり、
かつ(a)/(b)が重量比にもとずいて9515〜5
0150であり、該(b)成分の少なくとも一部が該(
a)成分にグラフト重合してなる樹脂組成物と、 [B]  架橋剤と を主成分とする塗料組成物である。
槙り1乳:#的プラス転移温度が一20℃以下であるエ
チレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体である。
該共重合体における非共役ジエン化合物は炭素・炭素二
重結合を1分子中に2個有し、かつこの二重結合が炭素
・炭素単結合を2個以上隔てて存在している化合物であ
って、例えば、一般式CnH2n−2、CnH2n−n
またはCnHl−g(イずれもnは5以上の整数である
)で示される化合物で、具体的には1,4ペンタジエン
、2,6オクタノエン、1.4ヘキサジエン、1,5ヘ
キサジエン、1,4ヘプタノエン、1,5ヘプタノエン
、1,6ヘフタジエン、ノシクロベンタノエン、1,5
−シクロオエクタジエン、6−メチル1.5−ヘプタジ
エン、11−エチル1,11−トリデカジエン、5−メ
チレン2−フルボルネン、5−エチリデン2−ノルボル
ネン ノルボルナジェン、リモネンなどがあげられ、これらは
1種もしくは2種以上で用いられるが、このうち、5−
エチリデン2−ノルボルネン、ジシクロペンタノエンな
どが特に好ましい。
該(a)成分におけるエチレン、プロピレンおよび非共
役ジエン化合物の構成比率は目的に応じて任意に選択で
きる。例えば、非共役ジエン化合物の含有率は、(a)
成分(共重合体)のヨウ素価にもとずいて1〜50,特
に5〜20の範囲内にあることが好ましい。
また、(a)成分の静的〃ラス転移温度を一20℃以下
、好ましくは−40〜−60℃に調整する必要があり、
−20℃よりも高くなるとバリアーコート塗膜の粘弾性
などが低下し、耐チッピング性、防食性などを改良する
ことは困難である。静的がラス転移温度の調節は、非共
役ジエン化合物、各成分の構成比率、共重合条件(反応
圧力、触媒など)などで容易に行なえる。
また、(a)成分に関し、そのムーニー粘度がM L+
 ” (100”C )において10−100、特に2
0〜60の範囲内にあることが好ましく、10より小さ
くなると形成塗膜の破断強度が低く、粘弾性が十分でな
いので耐チッピング性、耐衝撃性などを十分改善できな
いおそれがあり、一方、100より大きくなると共重合
体の結晶性の高さに帰因して、塗料の貯蔵安定性、゛共
重合体成分の沈降、増粘傾向が大きく、しかも形成塗膜
のTgが高く、伸び率も小さくなって、特に低温度(−
30℃以下)の耐チッピング性が低下するおそれがある
ムーニー粘度はJ ISK6300の4に規定する方法
に準じて測定した。
他力(贋:官能性ビニルモノマーを2〜80重量%含有
する重合体不飽和ビニルモノマー混合物の共重合体であ
って、官能性ビニルモノマーと非官能性ビニルモノマー
とを共重合せしめることによって()られる。
官能性ビニルモノマーは、カルボキシル基、グシ リシノル基、アミド基、アルコキンラン基および水酸基
などから選ばれた官能基と重合性不飽和結合とを有する
重合性不飽和とニルモノマーで、以下に例示するもので
ある。
(i)  カルボキシル基含有ビニルモアマー:例えば
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタフン酸、
マレインa、無水マレイン酸、7マル酸など。
(ii)  グリシツル基含有ビニルモノマー:例えば
グリシジルアクリレート、グリシツルメタクリレート、
アリルグリシツルエーテルなど。
(至) アミド基含有ビニルモノマー:例えば、アクリ
ル7ミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキ
シメチルアクリルアミドなど。
6→ アルコキシシラン基含有ビニルモア7−二例えば
、γーメタクリロキシトリメトキシシラシなと。
(v)  水酸基含有ビニルモノマー:例えばヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、ヒドロキンプロピルアクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸
のC2〜11ヒドロキシアルキルエステル、上記(i)
のカルボキシル基を有ビニルモ/マーとモノエポキシ化
合物(例えばカージュラE−10)との付加物、上記G
Oのグリシツル基含有ビニルモノマーとモノカルボン酸
(例えば、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸、ラウリン
酸、p−t−ブチル安息香酸等)との付加物など。
官能性とニルモノマーとしては、上記(i)〜(V)か
ら選ばれた1種もしくは2種以上を使用でき、特に60
から選ばれた水酸基含有とニルモノマーを用いることが
好ましい。
これらの官能性ビニルモノマーと共重合せしめる非官能
性とニルモノマーは、上記の官能基を有さない重合性不
飽和ビニルモノマーである。
例えば、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、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸ラウリル、アクリル酸シクロヘキシル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ブチル
、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタ
クリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキンル等のア
クリル酸又はメタクリル酸の01〜1.フルキル又はシ
クロアルキルエステル:アクリル酸メトキシブチル、メ
タクリル酸メトキシブチル、アクリル酸メトキシエチル
、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシブ
チル、メタクリル酸エトキシブチル等のアクリル酸又は
メタクリル酸のフルコキシフルキルエステル:スチレン
、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロルス
チレン、ビニルピリノンなどのビニル芳香族化合物二ツ
メチルアミ7エチル(メタ)クリレートやノエチルアミ
ノエチル(メタ)クリレートなどのジアルキル7ミノア
ルキル(ンタ)クリレート:アクリロニトリル、メタク
リロニトリル:などがあげられる。これらの非官能性ビ
ニル七ツマ−は1種もしくは2種以上使用することがで
終、このうち、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキル
エステルもしくはシクロアルキルエステルを非官能性モ
ノマー中で30重量%以上使用することが好ましい。
また、該(b)成分によって構成される共重合体も、前
記(a)成分と同様に静的7y−7ス転移温度の低いこ
とが好ましく、具体的には一10℃以下、特に−20〜
−40℃であることが望ましい。
そして、該(b)成分において、官能性ビニルモノマー
の構成比率は、非官能性ビニルモノマーとの合計重量に
もとずいて、2〜80重量%、好ましくは20〜60重
量%である。非官能性ビニルモノマーが2重量%より少
ないと[B]成分との架橋反応性が低下して、耐水性、
酸薬品性、付着性、1を候性などが低下し、80重量%
より多くなると硬化が進みすぎて耐チッピング性、平滑
性、付着性などが劣化するのでいず九も好ましくない。
し!暉え匁−二上記(aり成分と(b)成分とをグラフ
ト重合反応せしめたものであり、このグラフト反応は、
通常のアクリル団脂を合成するのと同様な方法で行なう
ことができ、例えば溶液重合法、乳化重合、懸濁重合法
等を用いて行うことができる。
有利には溶液重合法に従って行なうことが好ましい。
溶液重合法によれば、(a)成分を適当な有機溶媒中に
溶解し、これに、(b)成分の官能性ビニルモノマーと
非官能性ビニルモノマーとをラジカル重合開始剤と共に
添加し、通常θ〜180℃、好ましくは40〜170℃
の反応温度において約1時間〜20時間、好ましくは約
4〜10時間反応させることによりグラフト重合を行う
ことができる。
有機溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタ
ン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン
、イソオクタンなどの詣肪族炭化水素:ベンゼン、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン、ノエチルベンゼンな
どの芳香族炭化水素:テトラリン、デカリンなどの水素
添加芳香族炭化水素などから選ばれた溶媒が好適に使用
で、さらにアルコール系、エステル系、エーテル系、ケ
トン系などの有機溶媒も併用できる。
また、ラジカル重合開始剤としては、例えば7ゾ系化合
物、パーオキサイド系化合物、スルフィド類、スルフィ
ン類、ジアゾ化合物、ニトロソ化合物、レドックス系等
が使用でさる。
このグラフト重合反応は、上記のごとく、(a)成分の
有機溶液中に(b)成分の両ビニル七/マーを添加して
、該両ビニルモノマーの共重合と(a)成分へのグラフ
ト重合とを同時に併行させることが好ましいが、(b)
成分における両ビニルモ/マーをあらかじめ共重合せし
めておき、それを(a)成分と反応させたものでもさし
つかえない。
これらのグラフト重合反応において、(b)成分のすべ
てが(a)成分のすべてのグラフト重合していることが
最も好ましいが、(a)および(b)成分が未反応のま
ま系中に残存し、グラフト重合体、(a)成分および(
b)成分(共重合体)の三成分が混在していることもあ
る。
(a)成分と(b)成分とをグラフト重合せしめるにあ
たっての構成比率は、該両成分の合計重量比にもとずい
て、(a)成分/(b)成分で、9515−50150
、好ましくは80/20〜72/28の範囲である。(
a)成分が50重量%より少なくなるとグラフト重合時
にデル化しやすくなり、このデル化を防止するために分
子量を低く制限すると、耐チッピング性が低下し、さら
に耐衝撃性も十分でなく、(a)成分が95重量%より
多くなると金属基体や他の塗膜との付着性および耐水性
などが低下するので、いずれも好ましくない。
u: [A ]成分を三次元に架橋硬化せしめるための
架橋剤である。
[B]酸成分しては、[A]酸成分おける(b)成分に
含まれる官能基と反応し架橋硬化しうる化合物が使用で
き、(b)成分中の官能基によって適宜選択される。(
b)成分中の官能基を基準に、使用できる架橋剤の具体
例は次のとおりである。
(i)  カルボキシル基: ビスフェノールA型芳香族エポキシ樹脂ビスフェノール
A型水添エポキシ樹脂 脂肪族エポキシ樹脂 トリグリシジルイソシアヌレート、その他ポリエポキシ
化合物 GOグリシツル基: 脂肪族ノカルボン酸:デカンノヵルボン酸など、芳香族
エポキシ樹脂の脂肪酸エステル カルボン酸含有アクリル、アルキド、ポリエステル樹脂 (至) 7ミド基: ビスフェノールA型芳香族エポキシ!f脂〃     
水添エポキシ樹脂 脂肪族エポキシ樹脂 トリグリシジルイソシアヌレート、 Gの アルフキジシラン基、水酸基: アミ/樹脂、 ポリイソシアネート化合物 ブロックイソシアネート、 これらの架橋剤に関し、[A]酸成分して水酸基含有ビ
ニルモノマーを含む(b)成分をグラフト重合体せしめ
た樹脂組成物を使用し、架橋剤([B]酸成分として、
アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物お上りブロック
イソシアネート化合物から選ばれたものを使用すること
が、特に耐チッピング性、物理的性能、耐候性、耐水性
、素地ffi着性等の優れた塗膜性能を発揮し、かつ塗
料組成物自身の貯蔵安眠性も優れているので好ましい。
上記架橋剤のうち、特に好適なアミノ樹脂、ポリイソシ
アネート化合物およびブロックイソシアネート化合物と
しては次のものがあげられる。
アミノ樹脂は、7ミ/成分としてメラミン、尿素、ベン
ゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、
スピログアナミン、ノシアンノアミド等とアルデヒドと
の反応によって製造される。
アミノ成分と反応させるアルデヒドとしては、ホルムア
ルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
ベンツアルデヒド等がある。なお、アミ/樹脂は適当な
アルコールによって変性されるが、変性に用いられるア
ルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコ
ール、n−7”ロビルアルコール、i〜プロピルアルコ
ール、ロープチルアルコール、i−ブチルアルコール、
2−エチルブタ/−ル、2−エチルヘキサノール、ベン
ノルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレ
ングリコールエチルエーテル(メチルセロソルブ)、エ
チレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソル
ブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メチ
ルカルピトール)、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル(エチルカルピトール)、ノエチレングリコール
モ/ブチルエーテル(ブチルカルピトール)などがある
。アミノアルデヒド樹脂としてヘキサメトキシメチルメ
ラミンやそのメトキシ基の一部をC4以上のアルコール
で置換したメラミン樹脂を用いるときは、例えばパラト
ルエンスルホン酸のような常用の硬化触媒を添加するこ
とが好ましい。
また、ポリイソシアルート化合物は分子中に2個以上の
遊離のインシアネート基を有する化合物であって、具体
的には、Fリレンジイソイアネー)、4.4’−ノフェ
ニルメタンノイソシアネート、キジレンツイソシアネー
ト、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ツイソシアネート、リノンノイソシ7ネート、水素化4
 t 4 ’−ジフェニル/タンツインシアネート、水
素化トリレンジイソシアネート、インホロンノイソシ7
ネート、トリノチルヘキサメチレンノイソシアネート、
グイマーpHジイソシアネート、トリレンツイソシアネ
ート(3モル)とトリメチロールプロパン(1モル)と
の付加物、トリレンツイソシアネートの重合体、ヘキサ
メチレンジイソシアネート(3モル)とトリメチロール
プロパン(1モル)との付加物、ヘキサメチレンジイソ
シアネートと水との反応物、キジレンツイソシアネート
(3モル)とトリメチロールプロパン(1モル)との付
加物、トリレンツイソシアネート(3モル)とへキサメ
チレンジインシアネート(2モル)との付加物などから
選ばれた1種もしくは2種以上使用でき、このうちit
候性などのすぐれたヘキサメチレンジイソシアネートと
水との反応物、キジレンツイソシアネートとトリメチロ
ールプロパンとの付加物、トリレンツインシアネートと
ヘキサメチレンジイソシアネートとの付加物、イソホロ
ンノイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
、リノンノイソシアネートなどの無黄変タイプが好まし
い。
これらのポリイソシアネート化合物は[A]成分中の水
酸基などのような活性水素と室温において容易に反応し
硬化するので、これら同成分は使用直前に混合するいわ
ゆる2液型にすることが好ましい。
また、ポリイソシアネート化合物のインシアネート基を
ブロック剤であらかじめブロックしておくと、室温で[
A]酸成分反応することがなく同成分を混合して貯蔵中
に反応ゲル化せず1液型にすることができる。このよう
なブロック剤としては、すでに公知のものが使用でき、
例えばメタノール、エタノール、ブタノール、フェノー
ル、カテコール、レゾルシノール、アセチルアセトン、
マロン酸エステル、カプロラクタムなどがあげられる。
これらのブロック剤は、解離温度以上に加熱すると解離
して、遊離のインシアネート基が再生し、[A]酸成分
架橋反応して硬化する。
[A]酸成分[B]酸成分の構成比率は任意に選択でき
、特に制限はないが、[B]酸成分してアミノミt脂を
使用する場合は、該同成分の合計重量に基いて、[A]
成分60〜90重量%、アミ/樹脂40〜10重量%の
範囲が好ましい。また、ポリイソシアネート化合物(ブ
ロック化物も含む)を使用する場合は[A]酸成分含有
される活性水素基とNCO基の配合比率が活性水素基1
に対しNCOO,5〜1.2の範囲(モル比)が好まし
い。
本発明で用いるバリアーコートは[A]及び[B]酸成
分主たるパイングー成分とするが、これらを有機溶剤に
溶解もしくは分散した状態で適用することが好ましい。
有機溶剤としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカ
ンなどの脂肪族系炭化水1  )リクロルエチレン、パ
ークロルエチレン、ノクロルエチレン、ノクロルエタン
、ノクロルベンゼンなどの塩素化炭化水素などがあげら
れ、さらに、アルコール系、エステル系、ケトン系、エ
ーテル系などの有機溶剤も使用できる。
また、バリアーコートには、さらに必要に応じて、着色
顔料(例えば、チタン白、カーボンブラックなど)、体
質顔料(例えば、アスベスト、タルク、クレーなど)、
防錆顔料(例えば、亜鉛末、亜酸化鉛、クロム酸鉛、ク
ロム酸亜鉛など)、可塑剤(例えば、ジオクチル7タレ
ート、トリクレジルホスフェート、セバシンl!!!ノ
ブチルなど)、タレ止メ剤(例えば、アルミニウムステ
7レーF1シリカゾルなど)を通常使われている適宜量
で配合することもできる。
本発明で用いるバリアーフートは上記[A]酸成分[B
]酸成分を主成分としているが、前記した耐チッピング
性や付着性などの技術的効果を十分に得るために、バリ
アーフート単独塗膜の静的ガラス転移温度を0℃以下、
好ましくは一り0℃〜−60’Cに調整しておくことが
望ましい。バリアーフート塗膜の静的ガラス転移温度は
、[A]成分中の(a)、(b)各成分の組成、(a)
/(b)比、[B]酸成分組成、[A]/[B]比等に
より自由に調節することが出来るが、さらに[AIおよ
び/または[B]酸成分相溶する例えばロノン、石油樹
脂(クマロン)、エステルガム、ポリブタノエン、エポ
キシ変性ポリブタノエン、ポリオキシテトラメチレング
リコールなどを用いても11gすることもできる。
これらの配合1は[AI、[B]酸成分合計量100重
量部に対し50重量部以下、好ましくは25重量部以下
であることが望まれる。
本発明において、前記(a)成分、(b)成分およびバ
リアーコート塗膜の静的γラス転移温度の測定は、(a
)成分および(b)成分については溶剤などの他の成分
を除去し、バリアーフート塗膜については硬化塗膜にも
とずいて25μの厚さに塗装し、120℃で30分焼付
けでなる塗膜を、示差走査熱量計(第二精工台’3!t
Dsc−10型)を用いて行ない、主たる分散ピーク(
全体の50%以上)が発現する温度と定aされる。
さらに、バリ7−フー)aMは、破断強度伸び率を、−
20℃の雰囲気において引張速度20mm/分で、30
%以上、特に50%以上に調整しておくこと、複合塗膜
の耐チッピング性、防食性などを一層向上させることが
できる。「引張破断強度伸び率」は、恒温槽付万能引張
試験fi(島津製作所オートクラブS−D型)を用い、
試料の長さは20m5、引張速度は20mm/分で測定
した値である。
これらの測定に使用する試料は、該バリアーコートを形
成乾燥塗膜にもとずいて25μになるようにブリキ板に
塗装し、120℃で30分焼付けたのち、水銀アマルガ
ム法により単離したものである。
U目1」■L乳長形11戸 本発明の複層塗膜形成方法の特徴は、被塗物(−に属基
体)と上塗り塗膜層間との間のいずれかに上記バリアー
コート塗膜を形成せしめておくところにある。すなわち
、一般に塗膜は、被塗物側から順に、下塗り塗膜層(電
着塗膜を含む)、中塗り塗膜層および上塗り塗膜層など
で構成され、複層塗膜になっておりく中塗り塗膜が省略
されることがある)、本発明は、これらの塗膜層間のい
ず厩かにバリアーフート塗膜層を形成せしめるところに
特徴がある。
被塗物: まず本発明においで塗膜を形成せしめる被塗物は金属基
体であって、例えば鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛
ならびにこれらの金属を含む合金およびこれらの金属も
しくは合金のメッキもしくは蒸着製品などがあげられ、
これらの表面はあらかじめクロム酸塩、リン酸塩などで
化成処理しておくことが好ましい。
塗装工程: 本発明において、これらの被塗物にバリアーコートを用
いた複WIP!!i膜形成方法の主な具体例としては、
次に示す方法(工程)があげられる。
(イ)被塗物→バリアーコート塗装→[必要に応じて下
塗り塗装および(*たけ)中塗り塗装置→上塗り塗装 (ロ)被塗物→バリアーコート塗装→中塗り塗装→バリ
アーコート塗装→上塗り塗装 (ハ)  被塗物→バリアーコート塗装→下塗り塗装→
少なくともバリアーコート塗装もしくは中塗り塗装のい
ずれか→上塗り塗装 (ニ) 被塗物−下塗り塗装→バリアーフート塗装→(
必要に応じて中塗り塗装、またはさらにバリアーフート
塗装)→上塗り塗装 (ホ)被塗物→下塗り塗装→中塗り塗装→バリアーコー
ト塗装→上塗り塗装 なお、上記(ハ)、(ニ)の工程において、バリアーフ
ート塗膜層が1層ないし2層、上記(ロ)の工程におい
ては2層となる。
11111: 下塗り塗料としてはすでに公知のものが使用でき、自動
車などの金属被塗物にはカチオン型もしくはアニオン型
の電着塗料が好適であり、塗装膜厚は硬化塗膜にもとず
いて10〜40μの範囲で、140〜200℃に加熱し
て塗膜を硬化させることがそれぞれ好ましい6 下塗り塗料は、上記電着塗料のみに制限されず、例えば
、アクリル樹脂、フルキト樹脂、ポリエステル樹脂、塩
素化ポリプロピレン、ポリウレタン系樹脂等とメラミン
!(脂、インシアネート系!(脂との組合せなどをビヒ
クル成分とする有機溶剤系、水系又は無溶剤系で、常温
乾燥型、加熱乾燥型又は活性エネルギー線照射硬化型の
下塗り塗料も使用でさ、これらはスプレー塗装、浸漬塗
装、静電塗装、ハケ塗りなどによって塗装され、その膜
厚は特に制限されないが乾燥塗膜にもとずいて5〜50
μが好ましい。
被塗物に直接下塗り塗装する場合は(上記工程(ニ)、
(ネ))、上記の下塗り塗料の中から目的に応じて任意
して選択して塗装できる。
バリアーコートの4  ゛・: 該バリアーコートは、前記塗装工程からも明らかなごと
く、金属(被塗物)、下塗り塗面、電着塗面、中塗り塗
面などに塗装する。
バリアーコートの塗装方法は、特に限定されず、例えば
スプレー塗装、ハケ塗り、浸漬塗装、溶融塗装、静電塗
装などがあり、塗vc膜厚は乾燥硬化塗膜にもとずいて
1〜20μ、特に5〜10μが好ましい。そしてこのバ
リアーコート塗膜は、50〜180℃、特に100〜1
50℃に加熱して硬化せしめることが好ましい。さらに
該バリアーコート塗膜面に他の塗料を塗装するあたり、
該バリアーフート塗膜は硬化もしくは未硬化のいずれで
もさしつかえない。
虫ユ」」[吐: 付着性、平滑性、鮮映性、耐オーバーベイク性、耐候性
などにすぐれたそれ自体既知の中塗塗料が使用できる。
具体的には、油長が30%以下の短油もしくは超短油ア
ルキド樹脂またはオイルフリーポリエステル樹脂と7ミ
ノ樹脂とをビヒクル主成分とする熱硬化性中塗塗料があ
げられる。これらのフルキト樹脂およびポリエステル樹
脂は、水酸基価60〜140および酸価5〜200で、
しかも変性油として不飽和油(もしくは不飽和脂肪酸)
を用いたしのが好ましく、また、アミ/樹脂は、フルキ
ル(好ましくは炭素数1〜5個のもの)エーテル化した
メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などが
適している。これらの両樹脂の配合比は固形分重量に基
いてフルキト樹脂および(または)オイルフリーポリエ
ステル樹脂65〜75%、特1.: 70−80%、7
ミ/l[135〜15%、特に30〜20%であること
が好ましい。
さらに、上記アミノ樹脂の少な、くとも一部をポリイン
シアネート化合物やブロック化ポリイソシアネート化合
物に代えることができる。
また、該中塗塗料の形態は、有機溶液型が最も好ましい
が、上記ビヒクル成分を用いた非水分散液型、ハイソリ
ッド型、水溶液型、水分散液型、粉体型などであっても
さしつかえない。さらに、該中塗塗料には、体質顔料、
着色顔料、その他の塗料用添加剤などを必要に応じて配
合することができる。
これらの中塗り塗料は、バリアーコート塗膜、下塗り塗
膜、などの表面に塗装する塗料であって、その塗装は、
前記バリアーコートと同様な方法で行なうことができ、
塗装膜厚は硬化後の塗膜に基いて10〜50μの範囲と
するのが好ましく、塗膜の硬化温度はビヒクル成分によ
って異なり、加熱硬化する場合は60〜170℃、特に
80〜150°Cの範囲の温度で加熱することが好まし
い。
L111止:バリアーコート塗膜、中塗り塗膜、下塗り
塗膜などの表面に塗装する塗料であって、被塗物に美粧
性を付与するものである。具体的には、仕上り外vL(
鮮映性、平滑性、光沢など)、耐候性(光沢保持特性、
保色性、耐白亜化性など)、耐薬品性、耐水性、耐湿性
、硬化性などのすぐれた塗膜を形成するそれ自体既知の
塗料が使用でき、例えば、アミノ−アクリル系樹脂、ア
ミ7−アルキド系樹脂、アミノ−ポリエステル系樹脂な
どをビヒクル主成分とする塗料があげられる。これらの
塗料の形態は特に制限されず、有機溶液型、破水分散液
型、水溶(分散)波型、粉体型、ハイソリッド型など任
意の形態のものを使用できる。塗膜の乾燥または硬化は
、常温乾燥、加熱乾燥、活性エネルギー線照射などによ
って行なわれる。
本発明において用いる上塗塗料は、上記のビヒクルを主
成分とする塗料にメタリック顔料および(または)着色
顔料を配合したエナメル顔料と、これらの顔料を全くも
しくは殆ど含まないクリヤー塗料のいずれのタイプのも
のであってもよい。そして、これらの塗料を用いて上塗
塗膜を形成する方法として、例えば次の方法があげられ
る:■メタリック顔料および必要に応じて着色顔料を配
合してなるメタリック塗料、または着色顔料を配合して
なるソリッドカラー塗料を塗装し、加熱硬化する方法(
1コ一ト1ベーク方式によるメタリックまたはソリッド
カラー仕上げ)。
■メタリック塗料またはソリッドカラー塗料を塗装し、
加熱硬化した後、さらにクリヤー塗料を塗装し再度加熱
硬化する方法(2フ一ト2ベーク方式によるメタリック
またはソリッドカラー仕上げ)。
■メタリック塗料またはソリッドカラー塗料を塗装し、
続いてクリヤー塗料を塗装した後、加熱して該両室膜を
同時に硬化する方法(2コ一ト1ベーク方式によるメタ
リックまたはソリッドカラー仕上げ)。
これらの上塗り塗料は、スプレー塗装、静電塗装などで
塗装することが好ましい。また、塗装膜厚は、乾燥塗膜
に基いて、上記■では25〜40μの範囲、上記■およ
び■では、メタリック塗料ならびにソリッドカラー塗料
は10〜30μの範囲、クリヤー塗料は25〜50の範
囲がそれぞれ好ましい。加熱硬化条件は被塗物の材質、
ビヒクル成分などによって任意に採択できるが、被塗物
が金属では一般には80〜170℃、特に120〜15
0℃で10〜40分間加熱するのが好ましい。
次に、本発明に関する実施例および比較例について説明
する。
−L−ヌ1トλ暑I− (1)被塗物 ボンデライト$3030(日本パーカーライジング■製
、リン酸亜鉛系表面処理剤)で化成処理した鋼板(大き
さ300X90X0.8mm)。
(2) [A ]成分の製造 [A−1]: 攪拌器、モノマー滴下装置、触媒滴下装置、す7ラツク
スコンデンサー、温度計を備え、内容積が約5000c
cの反応器内に(a)成分として、ムーニー粘度がM”
 +’(100’C’)” 34で静的〃ラス転移温度
(Tg)が−56°C、ヨウ素価が15のエチレン−プ
ロピレン−エチリデンノルボルネン3元共重合樹脂75
重量部と1880重量部のトルエンを仕込み、加熱攪拌
しながら均一な溶液となるまで固形成分を溶解する。次
に溶液温度を100±5℃に保ちながら、(b)成分と
して、2−ヒドロキシエチルアクリレ−)  12.5
重量部インブチルメタクリレート     9.0重量
部n−ブチルアクリレ−)         2.75
重量部メチルメタクリレート0.5重量部 アクリル酸             0.25重量部
からなる混合物と、重合触媒ベンゾイルパーオキサイド
1.0重量部とトルエン10重量部とからなる混合物を
、それぞれ、モノマー滴下装置、触媒滴下装置より3時
間かけて滴下する。以降、反応が終了するまで、反応物
の攪拌を続けるとともに反応物の温度を100±5℃に
gWiする。
モノマー、および触媒を滴下終了してから1時間、熟成
した後、追加触媒としてアゾビスイソバレロニトリル0
.5重量部とトルエン10重量部とからなる混合物を1
時間30分かけて滴下する。
その後1時間熟成した後、徐々に反応物を冷却し、反応
物温度が40 ’C以下となったら反応生成物を取り出
す。
この反応生成物の特数値は次のとおりであった。
水酸基価:60,9[ミリグラムKOHI/[グラムレ
ノン1 酸  価:3,9[ミリグラムKOH]/[グラムレジ
ン] (a)/ω)比ニア 5/25[重量比1(b)成分の
Tg: −25[”C] [A −2]: 実施例A−1で使用した(a)成分(エチレン−プロピ
レン−エチリデンノルボルネン3元共重合体)と全く同
じ樹脂72重量部と1880重量部のトルエンを加熱混
合して溶液に、φ)成分として2−ヒドロキシエチルア
クリレ−)  12.5重量部インブチルメタクリレー
ト     8.5重量部n−ブチルアクリレ−)  
      6.25重量部メチルメタクリレート  
     0.5重量部アクリレート        
      0.25重量部からなる混合物を滴下する
以外は、[A−1]の製造と全く同様にして、反応生成
物[A −2]を得た。
[A −2]の特数値は次のとおりであった。
水酸基価:60.5[ミリグラムKOHI/[グラムレ
ジンl 酸  価:4,0[ミリグラムKOHI/[グラムレジ
ン] (a) / (b)比ニア2/28[重量比1ω)成分
のTg: −27,2[”C][A −3]: (a)を分として、ムーニー粘度がML”’(100”
C)=40″C′靜的Tg点が一43℃、ヨウ素価が1
0のエチレンープロピレンージシクロベンタジエン3元
共重合体を使用する以外は[A−13のgi造と全く同
様の操作を行うことによって、反応生成物[A−3]を
得た。
この反応生成物[A−3]の特数値は次のとおりであっ
た。
水酸基価:60.5[ミリグラムKOHI/[グラムレ
ノン] 陵  価:4,0[ミリグラムKOH]/[グラムレノ
ン1 (a) / (b)比ニア5/25[重量比](b)成
分のTg: −25[’C] [A −43: (b)成分として、 2−ヒドロキシエチル7クリレー)  10.0重量0
イソブチルメタクリレート     10.255重量
部n−ブチルアクリレート       4.0重量部
メチルメタクリレート       0.5重!ff1
sアクリル酸             0.255重
量部からなる混合物を使用する以外は[A−1]の91
造と全く同様の操作を行うことによって反応生成物[A
−4]を得た。
この反応生成物[A−4]の特数値は次のとおりであっ
た。
水酸基価:47,5[ミリグラムK OH]/[グラム
レノン] 酸  価:4.2[ミリグラムKOHI/[グラムレノ
ン] (aン/φ)比ニア5/25[重量比1(b)成分のT
g: −20[”C] [A −5]: (a)成分として、[A−3]で使用したのと全く同じ
エチレンープロビレンーノシクロペンタジエン3元共重
合体を使用し、がっ (b)成分として、 2−ヒドロキシエチル7クリレート7.51f1部イン
ブチルメタクリレート     10,0ffiien
−ブチルアクリレ−)         6.75重量
部メチルメタクリレート0.5重量部 アクリル酸             0.25重量1
部からなる混合物を使用する以外は(A−t]の製造と
全く同じ操作により反応生成物[A −5]を得た。
反応生成物[A −5]の特数値は次のとおりであった
水酸基価:35.7[ミリグラムK OH]/[グラム
レノン1 酸  価:3°、4[ミリグラムK OH]/[グラム
レノン] (a) / (11)比ニア 5/25[重量比1φ)
成分のTg: −20[’C] [A −6]:(比較用) [A−1]の製造に使用した反応器を用い、(a)成分
として、[A−13で使用したのと同じエチレン−7’
ロビレン一エチリデンノルボルネン3元共重合体40重
量部をトルエン1880重量部に溶解せしめた溶液を用
い、そして Φ)成分として、 2−ヒドロキシエチルアクリレート 12.5重を部イ
ンブチルメタクリレート     22.0重量部n−
ブチル7クリレート       24.0重量部メチ
ルメタクリレート       1.0重量部アクリル
酸             0.5重量部からなる混
合物を用い、重合触媒ベンゾイルパーオキサイドの量が
2.4重量部である他は[A−1]の製造と全く同様の
操作を行ったところ、反応生成物は追加触媒滴下中にデ
ル化した。
[A −71:(比較用) (a)成分として、ムーニー粘度がML”’(120’
C)=58、静的Tgが一15℃、ヨウ素価力t15の
エチレン−プロピレン−エチリデン7ルボルネン3元共
重合体を用(・る以外は[A−11のvi造と全く同様
の操作を行うことにより、反応生成物[A−71を得た
その特数値は次のとおりであった。
水酸基価:60.8[ミリグラムKOHI/[グラムレ
ノン1 酸  価:4,5[ミリグラムKOHI/Eグラムレジ
ン1 (a) / (1=)比ニア5/25[重l比1(I)
)成分のTel: − 2 5ビC】[A − 8 ]
:(比較用) ■)成分として、 インブチルメタクリレート     7.0重量部n−
ブチルアクリレート      17.25重量部メチ
ルメタクリレート0.5重量部 アクリル酸            0.25重量部か
らなる混合物を使用する以外は[A−1]の製造と全く
同様の操作を行って反応生成物[A−8]を得た,[A
−8]の特数値は次のとおりである。
水酸基価:0.0(ミリグラムKOHI/[グラムレノ
ン] 酸  価:4,2[ミリグラムKOH]/[グラムレノ
ン] (a)/偽)比ニア 5/2 5[重量比1C)成分の
7gニー2 4.8 [”C](3)  バリアーコー
ト 上記[A−1]〜[A − 8 1で得た反応生成物を
用いて第1表からなる組成と配合量からなるバリアーフ
ートを作成した(ただし、[A−6]は除く)。
第1表において、 (i)  二カラツクMX−485は、三相ケミカル社
製商品名で、ブトキシ変性メラミン樹上である(不揮発
分85重量%)。
Gi)  サイメル350は、米国、アメリカン・シア
ナミド社製商品名で、ヘキサメトキシメチルメラミンで
ある。
(至) ブロックインシアネート化合物は、ヘキサメチ
レンツイソシアネートのインシアネート基ヲ7セチルア
セトンでブロックしたものである。
Gy)  J R − G O Oは、帝国化工社商品
名で、ルチル型酸化チタン顔料である。
(v)  キャタリス) 6000は三井東圧化学社商
品名で、ドデシルベンゼンスルホン酸である。
(VD  配合量はすべて固形分重量部であり、スプレ
ー塗装適性粘度にトルエンで調整した。
(4)下塗り塗料 (八) ニレクロン#9200(l!i西ペイント(株
)製、エポキシポリアミド系カチオン型電XJ塗料、グ
レー色)。
<8)  ニレクロン$7200(151西ベイン)(
株)製、ポリブタジェン系アニオン型電着塗料、グレー
色)。
(5)中塗り塗料 アミラックN−2シーラー(関西ペイント(株)製、ア
ミノポリエステル樹脂系中塗り塗料)。
(6)上塗り塗料 アミ/ホワイト(関西ペイント(株)製、アミノ−アル
キド樹脂系上塗り塗料、1コ一ト1ベーク用白色塗料、
鉛筆硬度H(20℃)1。
■.実施例および比較例 上記1′t1′調整した試料を用いて、fjtJ2表に
示した工程に従って塗装し、複NJ塗膜を形成せしめた
複層塗膜の性能試験結果も同表に併記した。
(1)  塗装工程 カチオン電着塗装条件:裕固形分濃度19重量%、浴温
度28℃、pH6.5、負荷電圧約250■、180秒
間通電。
7ニオン電着塗装条件:浴固形分濃度12重量%、浴温
度30℃、pH7.8、負荷電圧約200■、180秒
間通電。
上記いずれもの場合も電着塗装後水洗し、170℃で3
0分焼付ける。塗装膜厚は硬化塗膜にもとづいて20μ
である。
バリアーコート塗装ニスプレーで硬化塗膜にもとづいて
6〜10μの1!1さに塗装し、120℃で20分焼付
けた。
中塗り塗装ニスプレーで硬化塗膜にもとづいて30μの
厚さに塗装し、140℃で20分焼付けた。
上塗り塗装ニスプレーで硬化塗膜にもとづいて35μの
厚さに塗装し、140℃′Ch20分焼付けた。
中塗り塗装およ1上塗り塗装の欄のO印はこれらの塗装
を行ったことを示し、−印はこれらを省略したことであ
る。
(2)塗膜性能試験結果 (*1)耐チッピング性: ■試験代品:0−G−Rグラベロメーター(Qパネル会
社製品) ■吹付けられる5:直径約15〜20UA/II+の砕
石 ■吹付けられる石の容量:約500+al■吹付はエア
ー圧カニ約4kg/cm2■試験時の温度:約20℃ 試験片を試験片保持台にとりつけ、約4 kg/ am
2の吹付はエアー圧力で約500m1の砕石を試験片に
発射せしめた後、その塗面状態および耐塩水噴霧性を評
価した。塗面状態は目視観察し下記の基準で評価し、耐
塩水噴霧性は試験片をJIS  Z2371によって2
40時間、塩水噴霧試験を行い、次いで塗面に粘着セロ
ハンテープを貼着し、急激に剥離したあとに被衝撃部か
らの発情の有無、腐食状態、塗膜ハ〃しなどを観察した
■塗面状態 ◎(良):上塗り塗膜の一部に1Ili撃によるキズが
極く僅か認められる程度で、中塗り塗膜などの剥離は全
く認められない。
○(やや良):上塗り塗膜にキズ、剥れなどが少し認め
られ、しかも中塗り塗膜などにも異常が若干認められる
Δ(やや不良)二上塗り塗膜に衝撃によるキズ、剥れが
多く認められ、しかも鋼板表面の露出ら散見される。
×(不良):上塗りの大部分が剥離し、i衝撃部および
モの周辺を含めた被1!87部の鋼板表面が者しく露出
■耐塩水噴霧性 ◎:発錆、腐食、塗膜ハがしなとは認められな一部。
○:ti4、腐食および塗膜/XFしが少し認められる
Δ:錆、腐食および塗膜ノ)〃しかやや多く認められる
×:錆、腐食および塗膜tzffしが者しく発生。
(木2)耐衝撃性: JIS  K5400−1979  f3,13.3B
法に準じて、()Cの雰囲気下におり・て行う。重さ5
00gのおちりを50 c、mの高さから落下して塗膜
の損傷を調べた。
◎:全く異常なし Δ:ワレ、ハ〃し少し発生 ×ニアし、ハ〃し多く発生 (本3)付着性: JIS  Kり400−1979 6.15に準じて塗
膜に大きさ1×11のゴバンロを100個作り、その表
面に粘着セロ/%ンテープを粘着し、急激に剥した後の
残存ゴバン目塗膜数を調べ、その残存数100を◎、9
5以上を○、90以上をΔとした。
(京4)it水性 40℃の水に20日間浸漬した後の塗面を評価する。
◎:異常なし、○:小さな7クレわずか発生、Δ:7ク
レ少し発生、×:ハ〃し発生 (*5)ityソリン性: 市販のしぞニラ−ガソリン(20’C)中に60分間浸
漬した後、塗膜状態及び付着性を評価した。
◎:異常なし、 ○:7クレ発生 Δ:7クレ、膨潤少し発生 X:7クレ、ハ〃し発生 (木6)促進耐候性、サンシャインフェザオフ−ター1
000時間照射後の塗面状態及び付着力を京3に従って
評価。
◎塗面、ハ〃しとも異常なし Δハ〃し少し発生 ×7クレ、ハガレ発生

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [A](a)静的ガラス転移温度が−20℃以下である
    エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体と、(b
    )官能性モノマーを2〜80重量%含有するラジカル重
    合性不飽和モノマー混合物より製造される共重合体とか
    らなり、かつ(a)/(b)が重量比にもとずいて95
    /5〜50/50であり、該(b)成分の少なくとも一
    部が該(a)成分にグラフト重合してなる樹脂組成物と
    、 [B]架橋剤と を主成分とする塗料組成物からなる塗膜を、金属基体と
    上塗り塗膜との層間に介在せしめることを特徴とする複
    層塗膜形成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002038074A (ja) * 2000-07-25 2002-02-06 Mitsui Chemicals Inc 車両用コーティング材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002038074A (ja) * 2000-07-25 2002-02-06 Mitsui Chemicals Inc 車両用コーティング材

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