JPS625656B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
本発明は、水性コーテイング組成物の適用のた
めの改善された方法、および特に熱硬化性アクリ
ルエナメルコーテイング組成物を適用して均一な
外観を有する仕上げ（フイニツシユ）を提供する
ための改善された方法に関する。
当技術分野においては熱硬化性アクリルエナメ
ルは周知である。米国特許第2681897号、同第
3338860号、同第3365414号、同第3622651号およ
び同第3637546号各明細書を参照されたい。これ
らエナメルは溶媒ベース系であり、そしてこれら
エナメルのスプレー適用には問題はない。しかし
米国特許第3661827号明細書に説明されている水
性ベースアクリルエナメルは適用の間および後で
の仕上げの乾燥に問題を生ずる。適用が非常に湿
度の高い日になされる場合、塗料は乾燥せず、流
れおよびだれを生ずる。そして逆に、非常に暑い
乾燥した日には、塗料はそれがパネル上に適用さ
れる間に過度に乾燥しそれによつて劣つた外観を
与える。また、乾燥には困難を生ぜしめないよう
な湿度の変化でも塗膜の外観には変化を生ぜしめ
る。特に、金属フレーク（例えばアルミニウムフ
レーク）を含有する塗料では、その外観は種々の
湿度条件下で実質的に変化する。
本発明の改善された方法は初期乾燥条件を提供
するものであつて、その場合空気は制御された温
度および湿度条件下にあり、このことが通常の空
気調節すなわち温度および湿度を低下させるため
の空気の冷却を行うことなしに優れたしかも均一
な外観を有する仕上げを一貫して与える結果とな
る。
本発明の改善された方法は、噴霧空気を５〜40
立方フイート／分（0.142〜1.132m3／分）の流速
および30〜95ポンド／平方インチ（2.109〜6.679
Kg／cm2）の空気圧で利用するスプレーガンを用い
て塗料を５〜30オンス／分（147.87〜887.22ml／
分）の流速で空気スプレーして空気霧化された塗
料を形成させ次にこれを被塗装物に適用した後約
75〜200℃で焼付けして被塗装物上に均一な仕上
げを形成させることにより被塗装物に水性塗料を
適用することに係り、そして改良点は約15〜40℃
の温度と空気が0.002〜0.004の範囲にある推進力
値を有するように制御し且つこの範囲内の設定値
に常に維持されている空気雰囲気中に霧化された
塗料をスプレーして焼付け後に均一な外観を有す
る仕上げとすることを包含する。
添付図面は塗料スプレーブース中における空気
の温度および湿度の自動的調節のための略図を示
している。
塗料を空気スプレーすることによつて被塗装物
に水性塗料を適用する在来の方法においては、ス
プレーガンが塗料を微細スプレーに霧化してこの
塗料を被塗装物に適用する。一般に、噴霧空気
は、スプレーガンにおいて５〜40立方フイート／
分（0.142〜1.132m3／分）の流速で、そして30〜
95ポンド／平方インチ（2.109〜6.679Kg／cm2）の
圧で使用される。このガンを通る塗料の流速は約
５〜30オンス／分（147.87〜887.22ml／分）であ
る。スプレーガンは均一な円錐形の空気噴霧塗料
を形成させ、これが被塗装物適用される。次いで
この被塗装物を約75〜200℃で焼付けして高品質
仕上げを与える。水性熱硬化性アクリルエナメル
に対する一つの好ましい焼付けサイクルは約75〜
95℃で約５〜30分の予備焼付け（ブレベーク）お
よびそれにつづく仕上げ形成のための約125〜200
℃の最終焼付けを包含する。得られる仕上げは約
0.5〜3.5ミル（0.0127〜0.0889mm）厚さそして好
ましくは1.0〜2.5ミル（0.0254〜0.0635mm）厚さ
である。一般にこれら仕上げには通常の技術によ
り摩擦または研磨を行なつて光沢性を改善するこ
とができる。
この通常のスプレー適用法は例えば25℃および
50％相対湿度の理想的乾燥条件下では適当な仕上
げ（フイニツシユ）を与える。しかしながら高湿
度条件下には問題が生ずる。例えば90％以上の相
対湿度は非常に遅い速度で水性上塗りを乾燥せし
め、そしてその結果この仕上げは塗料のだれ（サ
グ）および流れによる劣つた外観を有しそしてま
た往々にして色差も認められる。逆に例えば０〜
10％相対湿度のような低い相対湿度条件下には、
被塗装物にスプレーされているうちに噴霧塗料は
過度に乾燥し、そして劣つた外観およびまた劣つ
た物理的性質を有する粗粒化した仕上げを与える
結果となる。乾燥に対して誘発的な条件下におい
てさえも、水性塗料から生成された仕上げは種々
の相対湿度水準において異つた色相または色調お
よび表面手触りを有しており、そして特にこれは
その塗料が金属フレーク顔料を含有している場合
に最も強調される。
本発明の改善方法は、仕上げの初期乾燥に対し
て制御された空気雰囲気（これはこの仕上げの外
観に対して極めて重要な仕上げの均一な乾燥を与
える結果となる）を経済的に提供する。このこと
は、空気雰囲気を、約15〜40℃にそして空気が
0.002〜0.004の範囲内の推進力値を有するように
制御し、そしてこれをこの範囲内にセツトされた
値に一定に保持することによつて達成される。好
ましくは空気は0.003の推進力を有している。
空気の推進力値は、周囲空気の湿度（乾燥空気
１ポンド当りの水のポンド数で表現）と断熱飽和
温度に相当する空気の湿度（乾燥空気１ポンド当
りの水のポンド数で表現）との差の関数である。
これら推進値は例えばジヨン・エイチ・ペリーの
「Chemical Engineer´s Handbook」第４版（マツ
クグローヒルケミカルエンジニアリングシリー
ズ）に示されている標準湿度−温度表を使用して
決定される。
次のものは代表的実施例であつてここに乾燥空
気は空気の加熱かまたは例えば水蒸気または水の
添加による空気の加湿により制御さている。
The present invention provides an improved method for applying aqueous coating compositions, and in particular for applying thermoset acrylic enamel coating compositions to provide a finish with a uniform appearance. Regarding. Thermoset acrylic enamels are well known in the art. U.S. Patent No. 2,681,897;
Please refer to the specifications of No. 3338860, No. 3365414, No. 3622651, and No. 3637546. These enamels are solvent-based and there are no problems with spray application of these enamels. However, the water-based acrylic enamels described in US Pat. No. 3,661,827 present problems with drying of the finish during and after application. If the application is made on a very humid day, the paint will not dry and will run and drip. And conversely, on very hot dry days, the paint dries excessively while it is applied on the panel, thereby giving it an inferior appearance. Also, changes in humidity, which do not cause difficulties in drying, can cause changes in the appearance of the paint film. Particularly for paints containing metal flakes (eg aluminum flakes), the appearance changes substantially under various humidity conditions. The improved method of the present invention provides an initial drying condition in which the air is under controlled temperature and humidity conditions, which may require normal air conditioning, i.e., to reduce temperature and humidity. Consistently results in a finish with an excellent and uniform appearance without air cooling. The improved method of the present invention uses atomizing air of 5 to 40
Flow rates of cubic feet per minute (0.142 to 1.132 m3 /min) and 30 to 95 pounds per square inch (2.109 to 6.679
Apply paint at 5 to 30 oz/min (147.87 to 887.22 ml/min) using a spray gun that utilizes air pressure of Kg/cm 2 ).
After applying the air spray to the object to be coated, the air is sprayed at a flow rate of 1 minute to form an air atomized paint.
It concerns the application of water-based paints to objects to be painted by baking at 75-200℃ to form a uniform finish on the objects, and the improvement is about 15-40℃.
The temperature and air are controlled so that the driving force value is in the range of 0.002~0.004, and the atomized paint is sprayed into the air atmosphere which is constantly maintained at the set value within this range to ensure uniformity after baking. This includes creating a finish that has a unique appearance. The accompanying drawing shows a schematic diagram for the automatic regulation of air temperature and humidity in a paint spray booth. In the traditional method of applying water-based paint to a workpiece by air spraying the paint, a spray gun atomizes the paint into a fine spray and applies the paint to the workpiece. Generally, the atomizing air is 5 to 40 cubic feet per
min (0.142–1.132 m 3 /min), and at a flow rate of 30–
Used at a pressure of 95 pounds per square inch (2.109 to 6.679 Kg/cm 2 ). The paint flow rate through this gun is approximately 5-30 oz/min (147.87-887.22 ml/min). The spray gun forms a uniform cone-shaped air atomized paint, which is applied to the object to be coated. The object is then baked at approximately 75-200°C to provide a high quality finish. One preferred baking cycle for water-based thermoset acrylic enamels is from about 75 to
Pre-bake at 95℃ for approx. 5-30 minutes followed by approx. 125-200℃ for finishing.
Includes final bake at °C. The finish obtained is approx.
0.5 to 3.5 mils (0.0127 to 0.0889 mm) thick and preferably 1.0 to 2.5 mils (0.0254 to 0.0635 mm) thick. Generally, these finishes can be rubbed or polished to improve gloss by conventional techniques. This normal spray application method is for example 25°C and
Ideal drying conditions of 50% relative humidity provide a suitable finish. However, problems arise under high humidity conditions. For example, relative humidity above 90% causes water-based topcoats to dry at a very slow rate, and the result is that the finish has an inferior appearance due to paint sag and run, and often also shows color differences. On the other hand, for example 0~
Under low relative humidity conditions, such as 10% relative humidity,
While being sprayed onto the object, the spray paint dries excessively and results in a grained finish with poor appearance and also poor physical properties. Even under conditions conducive to drying, finishes produced from water-based paints have different hues or tones and surface textures at various relative humidity levels, and this is especially true when the paint has metal flakes. It is most emphasized when it contains pigments. The improved method of the present invention economically provides a controlled air atmosphere for the initial drying of the finish, which results in uniform drying of the finish, which is critical to the appearance of this finish. This reduces the air atmosphere to approximately 15-40°C and the air
This is achieved by controlling the thrust force to have a value within the range 0.002 to 0.004 and keeping it constant at a value set within this range. Preferably the air has a driving force of 0.003. The driving force value of air is determined by the humidity of the surrounding air (expressed as pounds of water per pound of dry air), the humidity of the air corresponding to the adiabatic saturation temperature (expressed as pounds of water per pound of dry air), is a function of the difference between
These driving values are determined using, for example, the standard humidity-temperature tables set forth in John H. Perry's "Chemical Engineer's Handbook" 4th Edition (Matsukugrow Hill Chemical Engineering Series). The following are representative embodiments in which the drying air is controlled by heating the air or humidifying the air, for example by adding steam or water.
【表】
低い相対湿度における周囲空気の湿度は水蒸気
または水または両者の添加によつて調整すること
ができる。水蒸気または水の量を適正に選ぶこと
によつて、空気温度を調整することができる。周
囲空気の温度が例外的に高くそして相対湿度が低
い場合には、水を空気中にスプレーして湿度を増
大させそしてまた空気温度を低下させることがで
きる。周囲湿度が高い場合には空気を加熱して塗
料の乾燥に対する所望の推進力が達成されるよう
にすることができる。
噴霧空気を40℃から150℃に加熱することによ
つてこのスプレー法を更に制御することができ
る。これは勿論噴霧と同時に塗料を加熱しそして
乾燥を強化させる。この技術は高い相対湿度条件
下では特に有用でありそして適用の間の塗料の乾
燥速度を増大させ、それによつて塗料のだれおよ
び流れをなくする。
本発明の新規な方法は、それがすべてのタイプ
の相対湿度条件下において水性ベース塗料の均一
なスプレー適用を可能ならしめ、そして製造業者
にとつてスプレー区域を完全に空調することを必
要としないという点で特に有利である。この技術
は空調装置が不要であるので製造業者の初期コス
トおよび製造コストを軽減させる。蒸発を制御す
るためにスプレー帯域の空気を加熱するかまたは
加湿するかまたは加熱および加湿することは、指
定された温度および湿度に全スプレー帯域を空調
するよりも実質的に一層経済的である。この新規
な方法は塗料が自動機械により適用されているス
プレー帯域において特に有用である。
在来の空調（エアコンデイシヨニング）は空気
を定まつた一組の温度および湿度条件にしそして
加熱、冷却、加湿および除湿の段階の一つまたは
組合せを使用してこれら条件を達成する。これは
指摘されたように費用のかかる過程である。本発
明の方法は加熱および加湿のみを使用しそして空
調の場合のように一定の温度および湿度条件を保
持しようとは試みない。本発明の方法は一定の推
進力値を保持して、その結果スプレーされる塗料
の蒸発速度が同一水準に保たれて均一な外観を有
する仕上げを与える。
添付図面はスプレーブースの制御されたスプレ
ー帯域中に供給される空気の温度および湿度制御
のための一つの実用的な系を示している。外気を
水スクラバーに通してダスト（粉塵）粒子を除去
し、そして空気を清浄にする。次いでこの空気を
フイルターに通してすべての残存粒子を除去す
る。温度指示装置および相対湿度指示装置が空気
管路中に置かれており、これらは二つの指示装置
からの信号を受けるコンピユーター制御装置に電
気的に接続されている。空気はヒーターを通りそ
して加湿器を通るが、これらは電気的にかまたは
空気圧的に、コンピユーター制御装置に結合され
ておりそしてコンピユーター制御装置により制御
されている。
ヒーターは通常の熱交換器であり、ここに空気
は加熱表面上を通過する。水蒸気または熱水また
はその他の流体を熱交換器中で使用することがで
き、そしてこの流体の流れは、電気的にコンピユ
ーター制御装置に結合且つ制御されているバルブ
によつて制御されている。
加湿機は水スプレーまたは水蒸気を使用して空
気中の水含量を増大させることができる。加湿機
はコンピユーター制御装置に結合されそしてこれ
によつて制御されている。
次いでこの空気を自動的に制御されているスプ
レーブースの部分に通過させる。空気はコンピユ
ーター制御装置に電気的に結合されている第二の
温度−湿度指示装置上を通過する。このコンピユ
ーター制御装置は温度および湿度指示装置からの
信号を受けそしてそのデータを使用してヒーター
と加湿機を制御する。
本発明の新規な方法を種々の水性ベースペイン
トに関して使用して仕上げの乾燥および外観を改
善することができる。好ましくは、この新規の方
法は水性熱硬化性アクリルコーテイング組成物、
そして特に塗膜形成性成分が次記すなわち
(1) スチレン、メチルメタクリレートまたはスチ
レン−メチルメタクリレート混合物、アルキル
基中に２〜12個の炭素原子を含有するアルキル
アクリレートまたはアルキルメタクリレート
（場合によりヒドロキシアルキルアクリレート
またはヒドロキシアルキルメタクリレート）お
よびα・β−不飽和カルボン酸のアクリル重合
体、および
(2) 水溶性または水分散性交叉結合剤
からなる熱硬化性アクリルコーテイング組成物に
関して使用される。
一つの有用な水性熱硬化性アクリルエナメルは
次の塗膜形成性成分すなわち
(1) 60〜90重量％の、
(a) 20〜60重量％のメチルメタクリレートまた
はスチレンまたはメチルメタクリレート−ス
チレン混合物、
(b) 20〜40重量％のアルキル基中に２〜12個の
炭素原子を含有するアルキルアクリレートま
たはアルキル基中に４〜12個の炭素原子を含
有するアルキルメタクリレート、
(c) ４〜20重量％のα・β−エチレン性不飽和
カルボン酸例えばアクリル酸、メタアクリル
酸またはイタコン酸
のアクリル重合体、および
(2) 10〜40重量％の水分散性または水溶性交叉結
合樹脂例えばアルキル基中に１〜４個の炭素原
子を有するアルキル化されたメラミンホルムア
ルデヒド樹脂
を包含し、そしてこの組成物は約６〜10のPHを与
えるに充分な塩基性化合物を含有している。
本発明の方法について使用される一つの好まし
い水性熱硬化性アクリルエナメルコーテイング組
成物は、10〜60重量％の塗膜形成性成分を包含
し、而してこの塗膜形成性成分は本質的には次記
すなわち、
(1) 塗膜形成性成分の重量基準で60〜90重量％の
少くとも75％の均質度フアクターを有しそして
本質的には
(a) アクリル重合体基準で20〜60重量％の、メ
チルメタクリレートまたはメチルメタクリレ
ートとスチレンとのブレンド（ただしスチレ
ンがアクリル重合体の40重量％までを構成す
る）のいずれかである硬質（ハード）成分、
(b) アクリル重合体基準で20〜40重量％の、ア
ルキル基中に２〜12個の炭素原子を有するア
ルキルアクリレート、アルキル基中に４〜12
個の炭素原子を有するアルキルメタクリレー
ト、または前記アルキルアクリレートおよび
アルキルメタクリレートの混合物のいずれか
である軟質（ソフト）アクリル成分、
(c) アクリル重合体の重量基準で４〜20重量％
の、アルキル基が２〜４個の炭素原子を有す
るヒドロキシアルキルメタクリレートまたは
ヒドロキシアルキルアクリレートまたはそれ
らの混合物のいずれかであるヒドロキシ含有
成分、
(d) アクリル重合体の重量基準で４〜20重量％
のα・β−不飽和カルボン酸、
よりなりそしてその重合体がそして１：0.2〜
１：1.8のカルボキシル対ヒドロキシル比およ
び約35〜150の酸価および5000〜80000の重量平
均分子量を有するアクリル重合体、および
(2) 塗膜形成性成分重量基準で10〜40重量％の、
水分散性または水溶性交叉結合樹脂好ましくは
１〜４個の炭素原子をアルキル基中に有するア
ルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂
より構成されており、そしてこの組成物は約６〜
９のPHを与えるに充分な水溶性アミンを含有して
いる。
前記コーテイング組成物は通常顔料添加されて
おり、そしてこれは約0.1〜40重量％の顔料しか
し好ましくは約0.1〜30重量％の顔料を含有して
いる。特にこの組成物は0.1〜3.0重量％の例えば
アルミニウムフレークのような金属フレーク顔料
を含有しうる。前記組成物中には種々の通常の顔
料例えば金属酸化物例えば二酸化チタニウム、酸
化鉄、酸化亜鉛その他、金属水酸化物、金属粉
末、クロム酸塩、硫酸塩、炭酸塩、カーボンブラ
ツク、珪酸塩、タルク、フタロシアニンブルーお
よびグリーン、インダンスロン顔料およびその他
の有機顔料および染料が使用される。
前記エナメル中の水分散性または水溶性交叉結
合樹脂は好ましくはエナメル中に使用されている
アクリル重合体と共存性のアルキル化メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂である。好ましくはこのエナ
メルは65〜85重量％のアクリル樹脂および35〜15
重量％のアルキル化メラミンホルムアルデヒド樹
脂を含有しており、そしてより好ましくは、アク
リル重合体約70重量％が約30重量％のアルキル化
メラミンホルムアルデヒド樹脂と組合せて使用さ
れている。
好ましくはこの前記エナメル中に使用されてい
るアルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂はア
ルキル基中に１〜４個の炭素原子を含有してお
り、そしてこれらはアルコール例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、ブタノールをメラミンホルムアルデヒド樹脂
と反応させる在来の技術により製造される。メラ
ミンホルムアルデヒド樹脂がイソプロパノールと
反応せしめられそしてこれは他の有用な樹脂であ
る。また、尿素ホルムアルデヒド樹脂もまた交叉
結合剤として使用することができる。
前記エナメルコーテイング組成物中に使用され
るアクリル重合体は水性媒体中に一部可溶性であ
り、そして一部分散性である。約30〜50重量％の
アクリル重合体が分散されてそしてこれは約0.01
〜0.10ミクロンそして好ましくは約0.02〜0.06ミ
クロンの粒子サイズを有している。そして残余の
50〜70重量％のアクリル重合体は水性媒体中に可
溶性でありそして溶解されている。水溶性および
分散性を得るためには、アクリル重合体は好まし
くは１：0.2〜１：1.8のカルボキシル対ヒドロキ
シル比を有している。これは重合体中のカルボキ
シル基のヒドロキシル基に対するモル比である。
前記エナメル組成物中に使用されるアクリル重
合体は少くとも75％そして好ましくは80〜95％の
均一性フアクターを有している。この均一性フア
クターはその成分が重合体に対して与えられてい
る平均量の±15％内にある重合体の％である。例
えばもしそのアクリル重合体の平均組成が54％メ
チルメタクリレート、34％ブチルアクリレート、
６％２−ヒドロキシエチルアクリレートおよび６
％アクリル酸である場合には、その重合体の75％
はこれら平均値の±15％内にある。すなわち、54
％±８％のメチルメタクリレート、34％±５％ブ
チルアクリレート、６％±0.9％２−ヒドロキシ
エチルアクリレートおよび６％±0.9％アクリル
酸である。
前記組成物中に利用されているアクリル重合体
は単量体、重合触媒および溶媒のプログラム化さ
れた添加によつて製造される。このプログラム化
された添加工程は重合プロセスのすべての段階で
予じめ定められた組成と本質的に同一の重合体を
形成させようという試みであり、そしてその結果
プロセス完了の際に少くとも75％の均一性フアク
ターを有する重合体組成物を与える結果となる。
この方法は重合体への単量体の高度の変換を可能
ならしめ、そしてまた比較的均一な分子量を有す
る重合体をも与える。本発明の新規な組成物中に
使用された場合これら重合体は高品質の仕上げを
与える。
慣用の重合方法例えば一般的に当技術分野で使
用されているバツチ重合は本発明の新規なコーテ
イング組成物には不適当な広範な組成および分子
量を有する重合体を与える。
前記のプログラム化された添加工程を含む重合
方法は、単量体添加速度および比率および重合体
重合温度および時間を決定するために、既知の重
合方程式および単量体活性比を使用するコンピユ
ータープログラムにもとづいている。これは全体
にわたつて均一な組成を有する重合体を生成させ
る。前記プログラム添加操作は単量体の重合値を
使用する重合方程式を使用するコンピユータープ
ログラムにもとづくものでありうる。一般に、プ
ログラム化された重合操作は最初に単量体と溶媒
を仕込むことからなり、これらは重合容器中で還
流温度に加熱され、次いである所定の間隔で単量
体および重合開始剤が容器に仕込まれそしてこの
間プログラム重合法に従つて還流温度が保持され
る。重合反応全体にわたつて形成される重合体は
少くとも75％の均一度フアクターを有している。
一般に重合は約75〜125℃で２〜４時間にわたつ
て行われて、ゲル浸透クロマトグラフイーで測定
した場合に約5000〜80000好ましくは10000〜
50000の重量平均分子量を有する重合体が生成さ
れる。この重合体は約35〜150好ましくは約35〜
80の酸価を有している。
重合方法中では水混和性溶媒例えばイソプロパ
ノール、ｎ−プロピルアルコール、２−エチルヘ
キサノール、ジアセトンアルコールおよびその他
のアルコール、アセトン、アセチルアセトン、エ
チレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノブチルエーテルおよびエチレング
リコールモノメチルエーテルアセテートを使用し
てアクリル重合体を製造する。例えばメチルエチ
ルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテートのような限られた水溶解度を有する
溶媒の少量を使用することができる。この新規な
組成物は約20重量％までの水混和性溶媒を含有し
うるが、しかしこれは好ましくは５〜15重量％の
溶媒を含有する。所望によりこの新規な組成物は
溶媒なしで製造しうる。
アクリル重合体製造に使用される単量体の重量
基準で約0.1〜４重量％の重合触媒が使用され
る。典型的触媒はアゾビスイソブチロニトリル、
アゾビス（α・γ−ジメチルバレロニトリル）、
ベンゾイルパーオキサイド、第三級ブチルパーオ
キシピバレート、第三級ブチルパーアセテートそ
の他である。連鎖移動剤例えばラウリルメルカプ
タンもまた使用される。
このアクリル重合体は20〜60重量％の硬質成分
を含有するがこれはメチルメタクリレートまたは
メチルメタクリレート−スチレン混合物でありう
る。この重合体の40重量％までがスチレンであり
うる。このアクリル重合体は15〜30重量％のメチ
ルメタクリレートとの組合せにおいて５〜30重量
％のスチレンを含有しうる。好ましくはこの重合
体は約52〜57重量％のメチルメタクリレートを含
有する。
このアクリル重合体は20〜40重量％の軟質アク
リル成分を含有するが、これは２〜12個の炭素原
子をアルキル基中に有するアルキルアクリレー
ト、４〜12個の炭素原子をアルキル基中に有する
アルキルメタクリレートまたはこれら二成分の混
合物のいずれかである。好ましくはこのアクリル
重合体は28〜38重量％の軟質アクリル成分（好ま
しくはアルキル基中に２〜８個の炭素原子を有す
るアルキルアクリレート）を含有する。次のもの
は使用しうる典型的軟質アクリル単量体である。
すなわち、エチルアクリレート、プロピルアクリ
レート、イソプロピルアクリレート、ブチルアク
リレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルア
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、
オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、ラ
ウリルアクリレートその他、ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタク
リレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメ
タクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレ
ートその他である。ブチルアクリレートはそれが
優れた物理的性質を有する高品質重合体を生成す
るので好ましい軟質アクリル成分である。
このアクリル重合体は４〜20重量％のヒドロキ
シ含有成分例えばヒドロキシアルキルアクリレー
トまたはヒドロキシアルキルメタクリレートまた
はこれら二者の化合物の混合物を含有する。好ま
しくはこの重合体は約５〜10％のヒドロキシル含
有成分を含有する。これら成分は２〜４個の炭素
原子をアルキル基中に含有しそしてこれらは例え
ばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブ
チルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、ヒドロキシプロピルメタクリレートおよび
ヒドロキシブチルメタクリレートである。
このアクリル重合体はまたアクリル重合体重量
基準で４〜20重量％のα・β−不飽和カルボン酸
をも含有する。典型的には有用な酸はアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、プ
ロピルアクリル酸その他である。好ましくはアク
リル酸およびメタクリル酸を４〜10重量％の量で
使用する。その理由はこれらの酸が高品質重合体
を生成するからである。
本発明に使用されている好ましい一重合体は、
50〜60重量％のメチルメタクリレート、30〜40重
量％の軟質アクリル成分好ましくはブチルアクリ
レート、５〜10重量％のヒドロキシ含有成分好ま
しくはヒドロキシエチルアクリレートまたはヒド
ロキシプロピルメタクリレート、および４〜12重
量％のアクリル酸、メタクリル酸またはイタコン
酸を含有している。これらの好ましいアクリル重
合体は約10000〜50000の重量平均分子量、約35〜
100の酸価および約１：1.03〜１：1.5のカルボキ
シル対ヒドロキシル比を有している。
高い品質の仕上げを与える他の特に有用なアク
リル重合体は、約28〜32重量％のスチレン、22〜
26重量％のメチルメタクリレート、30〜35重量％
のブチルアクリレート、７〜９重量％のヒドロキ
シエチルアクリレートおよび４〜６重量％のアク
リル酸を含有しており、そして約30〜50の酸価、
１：0.4〜１：1.5のカルボキシル対ヒドロキシル
比および約10000〜50000の重量平均分子量を有し
ている。
水性分散液を生成させるためには、このアクリ
ル重合体を少なくとも一部分水溶性アミンで中和
しそして次いで水に分散させる。使用しうる典型
的な水溶性アミンは第一級アミン、第二級アミ
ン、第三級アミン、ポリアミンおよびヒドロキシ
アミン例えばエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、ｎ−メチルエタノ
ールアミン、Ｎ・Ｎ−ジエチルエタノールアミ
ン、Ｎ−アミノエタノールアミン、Ｎ−メチルジ
エタノールアミン、モノイソプロパノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパ
ノールアミン、ヒドロキシアミン、ブタノールア
ミン、ヘキサノールアミン、メチルジエタノール
アミン、Ｎ・Ｎ−ジエチルアミノエチルアミン、
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジエ
チレンテトラミン、ヘキサメチレンテトラミン、
トリエチルアミンその他である。このアクリル重
合体は通常50〜60％中和されており、そしてこれ
は100％中和されていてもよい。50〜60％中和が
好ましい。その理由はこの中和度は高固体分でエ
ナメル形成を可能ならしめる水性分散液を形成す
るからである。得られる水性コーテイング組成物
のPHは一般に６〜９、好ましくは7.1〜7.5に調整
されている。
本発明の新規な方法は種々の被塗装物例えば金
属、木材、ガラス、スチール、鉄、プラスチツク
その他の上に塗料を適用する目的で使用すること
ができる。好ましくは、この新規な方法は下引き
された金属被塗装物上に水性コーテイングを適用
するに利用される。酸化鉄、カーボンブラツク、
二酸化チタンで顔料添加された典型的アルキドプ
ライマーおよびエポキシプライマーが使用され
る。このプライマー（下引き剤）は電解沈着によ
つて金属に適用することができるし、または適常
のスプレーまたは浸漬技術によつて適用すること
ができる。この方法は亜鉛めつきスチール上に直
接コーテイングを与えるために使用して耐久性の
仕上げを形成させることができる。
好ましい水性アクリルエナメルは中間シーラー
コーテイングの使用なしに直接下引きされた金属
基質上に使用することができる。しかしシーラー
コーテイングを使用して優れた接着性および平滑
さの仕上げを生成させることができる。これらの
シーラーは水ベースのものまたは溶媒ベースのも
のでありうる。一つの典型的な有用なシーラー組
成物が米国特許第3509086号明細書に開示されて
いる。
本発明の新規な方法により適用された仕上げ
は、優れた水汚点（スポツト）抵抗性、ひびわれ
（クレイズ）抵抗性、良好な耐久性および耐候性
および光沢保持および良好なガソリン抵抗性を有
する光沢性で平滑なそして均一な仕上げである。
本発明の新規な方法により適用された仕上げのこ
れらの特性は、この方法を自動車およびトラツク
車体の外装の仕上げ適用に対して特に魅力的なも
のにしている。
次に実施例は本発明を例示するものである。そ
うでないと記載されていない限りは部および％は
重量基準である。
例 １
最初に次のアクリル重合体分散液を生成させる
ことによつてコーテイング組成物を製造する。区分１
重量部
メチルメタクリレート単量体 17.080
ブチルアクリレート単量体 19.130
２−エチルヘキシルアクリレート単量体 2.720
アクリル酸単量体 1.150
イソプロパノール 6.140
エチレングリコールモノブチルエーテル 9.680
ラウリルメルカプタン 0.294区分２
ベンゾイルパーオキサイド 0.672
メチルエチルチトン 1.580
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト 1.580
エチレングリコールモノブチルエーテル 2.360区分３
メチルメタクリレート単量体 24.530
ブチルアクリレート単量体 11.520
２−ヒドロキシエチルアクリレート 3.910
アクリル酸 2.090
ベンゾイルパーオキサイド 0.906
イソプロピルアルコール 3.000
エチレングリコールモノブチルエーテル 9.800区分４
メチルメタクリレート単量体 25.720
ブチルアクリレート 12.080
２−ヒドロキシエチルアクリレート
単量体 4.090
アクリル酸単量体 2.200
ベンゾイルパーオキサイド 1.248
イソプロパノール 4.120
エチレングリコールモノブチルエーテル 13.150区分５
エチルメタクリレート 9.570
ブチルアクリレート 4.490
２−ヒドロキシエチルアクリレート 1.520
アクリル酸単量体 0.820
ベンゾイルパーオキサイド 0.440
イソプロパノール 1.460
エチレングリコールモノブチルエーテル 4.760区分６
ジエチルエタノールアミン 7.900
脱イオン水 101.300区分７
脱イオン水 169.090
計492.100
区分１を撹拌機、加熱マントルおよび還流冷却
器を付した反応容器に仕込みそして次いで約160
℃の還流温度に加熱する。
区分２を前混合しそして次いで加えそして次い
で区分３を前混合し、そして反応混合物をその還
流温度に保持しつつ20分間にわたつて均一な速度
で加える。区分４を前混合し、そしてその反応混
合物をその還流温度に保持しつつ60分にわたつて
均一な速度で加える。区分５を前混合し、そして
100分間にわたつて均一な速度で加える。次いで
この反応混合物を更に1/2時間その還流温度に保
持する。区分６を前混合しそして次いで反応混合
物に加える。次いで区分７をこの反応混合物に加
えそしてこの反応混合物を室温まで冷却し、そし
て過してすべての凝固物を除く。
得られる重合体分散液は34％重合体固体分含量
を有しており、その粒子サイズは約0.02〜0.06ミ
クロンである。この重合体はジメチルホルムアミ
ド中約0.5％重合体固体分濃度で25℃で測定した
場合に1.16の相対粘度を有しており、そして約33
〜35の酸価および１：1.5のカルボキシル対ヒド
ロキシル比を有している。この重合体は次の組成
すなわち約54.2／33.1／8.4／4.3の重量比のメチ
ルメタクリレート／ブチルアクリレート／２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート／アクリル酸および
約75〜85％の均一性フアクターを有している。
フタロシアニンブルーミルベースは次のように
して製造される。区分１
重量部
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 546
イソプロパノール 630区分２
フタロシアニンブルー顔料 210区分３
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 285
イソプロパノール 426
計2097
区分１を30分間にわたつて区分２と混合し、そ
して次いで区分３を加え、そしてそれらの成分を
30分間混合する。得られる組成物を標準サンドミ
ルに２回通しそして粉砕して均一なミルベースを
生成させる。
ブルーミルベースは次のようにして製造され
る。区分１
重量部
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 78
イソプロパノール 90区分２
「モナストラル」ブルー顔料 30区分３
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 41
イソプロパノール 61
計300
区分１を30分間にわたつて区分２と混合し、そ
して次いで区分３を加え、そしてその成分を30分
間混合する。得られる組成物を標準サンドミルに
２回通しそして粉砕して均一なミルベースを生成
させる。
バイオレツトミルベースは次のようにして製造
される。区分１
重量部
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 13.6
イソプロパノール 45.1区分２
「モナストラル」バイオレツト 7.0区分３
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 7.6
イソプロパノール 26.7
計100.0
区分１および２を一緒にしそして次いで30分間
混合し、そして次いで区分３を加え、そしてその
組成物を更に15分間混合する。得られる組成物を
標準サンドミルに２回通して粉砕して均一なミル
ベースを生成させる。
フタロシアニングリーン−イエローミルベース
は次のようにして製造される。区分１
重量部
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 78
イソプロパノール 90区分２
フタロシアニングリーンイエロー顔料 30区分３
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 41
イソプロパノール 61
計300
区分１を30分間にわたつて混合容器中で区分２
と混合し、そして次いで区分３を加え、そして更
に15分間混合する。得られる組成物を標準サンド
グラインデイングミルに２回通し粉砕して均一な
ミルベースを生成させる。
アルミニウムフレークミルベースを次のように
して製造する。
重量部
アルミニウムフレーク 1.71
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 5.75
イソプロパノール 11.05
計18.51
前記成分を一緒に30分間充分に混合して均一な
分散液を形成させる。
次に成分を一緒に混合することによつて、塗料
組成物を製造する。区分１
重量部
フタロシアニンブルーミルベース
（前記参照） 6.35
ブルーミルベース（前記参照） 0.20
バイオレツトミルベース（前記参照） 0.70
フタロシアニングリーンイエローミルベース
（前記参照） 0.45
アルミニウムフレークミルベース
（前記参照） 11.05区分２
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 20.40区分３
アクリル重合体分散液（前記参照） 272.40区分４
脱イオン水 18.00区分５
ブチルアクリレート／アクリル酸共重合
体溶液（アルコール中85／15ブチルア
クリレート／アクリル酸共重合体の
80％重合体固体分） 3.30
シリコーンクレーター形成防止剤溶液（水中10％
の低分子量シリコーン樹脂） 3.35
脱イオン水 31.00
計367.10
区分１を混合容器に仕込み、そして充分に一緒
に混合させ、そして次いで区分２を加えて次いで
区分１と混合し、そして連続的に各添加後混合を
行ないつつ区分３、４および５を加える。得られ
た組成物はNo.２フイツシヤーカツプを使用して30
秒粘度および28.1％の全固体分含量を有してい
る。
63PBキヤツプ、16オンス／分（453.6ｇ／分）
の塗料流速、70psiの噴霧空気圧でビンクス62−
Ａスプレーガンを使用する。すべてのスプレー
は、900インチ／分（22.86ｍ／分）の噴射にセツ
トされた指示速度でエクリプス自動装置を使用し
て行なわれる。４種の塗料被膜は各被膜に対して
２回のスプレーを行ないそして被膜間に２分間の
フラワシユ時間を使用して適用される。各ガンは
パネルから14インチ（35.56cm）に設けられてい
る。パネルは4″×6″（10.16cm×15.24cm）の1.5ミ
ルの酸化鉄顔料添加したアルキド樹脂プライマー
で下引きされたホスフエート処理されたスチール
である。適用後、各パネルを15分間85℃でそして
次いで45分間150℃で焼付けする。
パネルは次の条件下にスプレーされる。Table: The humidity of the ambient air at low relative humidity can be adjusted by adding water vapor or water or both. By appropriately selecting the amount of steam or water, the air temperature can be adjusted. If the ambient air temperature is exceptionally high and the relative humidity is low, water can be sprayed into the air to increase the humidity and also reduce the air temperature. If the ambient humidity is high, the air can be heated to achieve the desired driving force for drying the paint. Further control of this spraying process can be achieved by heating the atomizing air from 40°C to 150°C. This of course heats the paint at the same time as spraying and enhances drying. This technique is particularly useful under high relative humidity conditions and increases the rate of paint drying during application, thereby eliminating paint drips and runs. The novel method of the present invention allows for uniform spray application of water-based paints under all types of relative humidity conditions and does not require full air conditioning of the spray area for the manufacturer. It is particularly advantageous in this respect. This technology reduces initial and manufacturing costs for manufacturers since no air conditioning is required. Heating or humidifying or heating and humidifying the air in a spray zone to control evaporation is substantially more economical than conditioning the entire spray zone to a specified temperature and humidity. This new method is particularly useful in spray zones where paint is being applied by automatic machines. Conventional air conditioning subjects the air to a defined set of temperature and humidity conditions and uses one or a combination of heating, cooling, humidification and dehumidification stages to achieve these conditions. This is an expensive process as pointed out. The method of the present invention uses only heating and humidification and does not attempt to maintain constant temperature and humidity conditions as in the case of air conditioning. The method of the present invention maintains a constant driving force value so that the evaporation rate of the sprayed paint remains at the same level to provide a finish with a uniform appearance. The accompanying drawings show one practical system for temperature and humidity control of the air supplied into the controlled spray zone of a spray booth. The outside air is passed through a water scrubber to remove dust particles and purify the air. This air is then passed through a filter to remove any remaining particles. A temperature indicating device and a relative humidity indicating device are located in the air line and are electrically connected to a computer controller that receives signals from the two indicating devices. The air passes through the heater and through the humidifier, which are electrically or pneumatically coupled to and controlled by the computer controller. A heater is a conventional heat exchanger, where air is passed over a heated surface. Steam or hot water or other fluids may be used in the heat exchanger, and the flow of this fluid is controlled by valves that are electrically coupled to and controlled by a computer controller. Humidifiers can use water spray or steam to increase the water content in the air. The humidifier is coupled to and controlled by a computer controller. This air is then passed through an automatically controlled section of the spray booth. The air passes over a second temperature-humidity indicator electrically coupled to the computer controller. This computer controller receives signals from the temperature and humidity indicating devices and uses that data to control the heater and humidifier. The novel method of the present invention can be used with a variety of water-based paints to improve the drying and appearance of the finish. Preferably, the new method uses an aqueous thermosetting acrylic coating composition,
In particular, the film-forming components are: (1) styrene, methyl methacrylate or styrene-methyl methacrylate mixtures, alkyl acrylates or alkyl methacrylates containing 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group (and optionally hydroxyalkyl acrylates); (2) a water-soluble or water-dispersible cross-linking agent. One useful aqueous thermosetting acrylic enamel contains the following film-forming components: (1) 60-90% by weight of (a) 20-60% by weight of methyl methacrylate or styrene or a methyl methacrylate-styrene mixture; b) 20 to 40% by weight of alkyl acrylates containing 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group or alkyl methacrylates containing 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group; (c) 4 to 20% by weight (2) 10 to 40% by weight of a water-dispersible or water-soluble cross-linked resin such as an alkyl group; The composition includes an alkylated melamine formaldehyde resin having 1 to 4 carbon atoms, and the composition contains sufficient basic compounds to provide a PH of about 6 to 10. One preferred aqueous thermosetting acrylic enamel coating composition used for the method of the present invention includes 10 to 60% by weight of a film-forming component, such that the film-forming component consists essentially of (1) has a homogeneity factor of at least 75% by weight from 60 to 90% based on the weight of the film-forming component and essentially (a) from 20 to 60% by weight based on the acrylic polymer; % by weight of a hard component that is either methyl methacrylate or a blend of methyl methacrylate and styrene, with the styrene comprising up to 40% by weight of the acrylic polymer; (b) 20% by weight on the basis of the acrylic polymer; ~40% by weight of alkyl acrylates with 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group, 4 to 12 in the alkyl group
a soft acrylic component that is either an alkyl methacrylate having 5 carbon atoms or a mixture of said alkyl acrylate and alkyl methacrylate; (c) 4 to 20% by weight, based on the weight of the acrylic polymer;
(d) 4 to 20% by weight based on the weight of the acrylic polymer;
α/β-unsaturated carboxylic acid, and its polymer is then 1:0.2~
an acrylic polymer having a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:1.8 and an acid number of about 35 to 150 and a weight average molecular weight of 5,000 to 80,000; and (2) 10 to 40% by weight, based on the weight of the film-forming component.
A water-dispersible or water-soluble cross-linked resin preferably consists of an alkylated melamine formaldehyde resin having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group, and the composition comprises about 6 to 4 carbon atoms in the alkyl group.
Contains enough water-soluble amines to give a pH of 9. The coating composition is usually pigmented and contains about 0.1 to 40% by weight pigment, but preferably about 0.1 to 30% by weight pigment. In particular, the composition may contain from 0.1 to 3.0% by weight of metal flake pigments, such as aluminum flakes. Various conventional pigments may be present in the compositions, such as metal oxides such as titanium dioxide, iron oxide, zinc oxide, etc., metal hydroxides, metal powders, chromates, sulfates, carbonates, carbon black, silicates, etc. Talc, phthalocyanine blue and green, indanthrone pigments and other organic pigments and dyes are used. The water-dispersible or water-soluble crosslinking resin in the enamel is preferably an alkylated melamine formaldehyde resin that is compatible with the acrylic polymer used in the enamel. Preferably this enamel contains 65-85% acrylic resin and 35-15% by weight
% alkylated melamine formaldehyde resin, and more preferably about 70% by weight acrylic polymer is used in combination with about 30% by weight alkylated melamine formaldehyde resin. Preferably, the alkylated melamine formaldehyde resin used in said enamel contains from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group, and these include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol with melamine. Manufactured by conventional techniques of reaction with formaldehyde resin. Melamine formaldehyde resins have been reacted with isopropanol and are other useful resins. Urea formaldehyde resins can also be used as cross-linking agents. The acrylic polymers used in the enamel coating compositions are partially soluble and partially dispersible in aqueous media. Approximately 30-50% by weight of acrylic polymer is dispersed and this is approximately 0.01
It has a particle size of ~0.10 micron and preferably about 0.02-0.06 micron. and the residual
50-70% by weight of the acrylic polymer is soluble and dissolved in the aqueous medium. To obtain water solubility and dispersibility, the acrylic polymer preferably has a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:0.2 to 1:1.8. This is the molar ratio of carboxyl groups to hydroxyl groups in the polymer. The acrylic polymer used in the enamel composition has a uniformity factor of at least 75% and preferably from 80 to 95%. This uniformity factor is the percentage of the polymer whose components are within ±15% of the average amount given for the polymer. For example, if the average composition of the acrylic polymer is 54% methyl methacrylate, 34% butyl acrylate,
6% 2-hydroxyethyl acrylate and 6%
% acrylic acid, 75% of its polymer
are within ±15% of these average values. i.e. 54
%±8% methyl methacrylate, 34%±5% butyl acrylate, 6%±0.9% 2-hydroxyethyl acrylate and 6%±0.9% acrylic acid. The acrylic polymer utilized in the composition is prepared by programmed addition of monomer, polymerization catalyst, and solvent. This programmed addition step attempts to form a polymer essentially identical to a predetermined composition at every stage of the polymerization process, and results in a polymer with at least 75% This results in a polymer composition having a uniformity factor of %.
This process allows for a high degree of conversion of monomers into polymers and also provides polymers with relatively uniform molecular weights. These polymers when used in the novel compositions of this invention provide a high quality finish. Conventional polymerization methods, such as batch polymerization commonly used in the art, yield polymers with a wide range of compositions and molecular weights unsuitable for the novel coating compositions of this invention. The polymerization method including the programmed addition step described above involves a computer program that uses known polymerization equations and monomer activity ratios to determine monomer addition rates and ratios and polymerization polymerization temperatures and times. It is based on This produces a polymer with uniform composition throughout. The programmed addition operation can be based on a computer program that uses a polymerization equation that uses the polymerization values of the monomers. Generally, a programmed polymerization operation consists of first charging the monomers and solvent, which are heated to reflux temperature in a polymerization vessel, and then at some predetermined intervals the monomers and polymerization initiator are added to the vessel. and during this time the reflux temperature is maintained according to the programmed polymerization method. The polymer formed throughout the polymerization reaction has a uniformity factor of at least 75%.
Generally the polymerization is carried out at about 75-125°C for 2-4 hours and has a molecular weight of about 5000-80000, preferably 10000-10000, as determined by gel permeation chromatography.
A polymer having a weight average molecular weight of 50,000 is produced. This polymer is about 35 to 150, preferably about 35 to 150
It has an acid value of 80. Water-miscible solvents such as isopropanol, n-propyl alcohol, 2-ethylhexanol, diacetone alcohol and other alcohols, acetone, acetylacetone, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and ethylene glycol monomethyl ether acetate are used in the polymerization process. used to produce acrylic polymers. Small amounts of solvents with limited water solubility, such as methyl ethyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether acetate, can be used. The new composition may contain up to about 20% by weight of water-miscible solvent, but it preferably contains from 5 to 15% by weight of solvent. If desired, the new compositions can be prepared without solvents. About 0.1 to 4 weight percent of polymerization catalyst is used, based on the weight of monomers used to make the acrylic polymer. Typical catalysts are azobisisobutyronitrile,
Azobis (α・γ-dimethylvaleronitrile),
These include benzoyl peroxide, tertiary butyl peroxypivalate, tertiary butyl peracetate, and others. Chain transfer agents such as lauryl mercaptan are also used. The acrylic polymer contains 20 to 60% by weight of hard components, which can be methyl methacrylate or methyl methacrylate-styrene mixtures. Up to 40% by weight of this polymer can be styrene. The acrylic polymer may contain 5-30% by weight styrene in combination with 15-30% by weight methyl methacrylate. Preferably the polymer contains about 52-57% by weight methyl methacrylate. This acrylic polymer contains 20 to 40% by weight of a soft acrylic component, which is an alkyl acrylate having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group, alkyl acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group, Either an alkyl methacrylate or a mixture of these two components. Preferably, the acrylic polymer contains 28 to 38% by weight of a soft acrylic component (preferably an alkyl acrylate having 2 to 8 carbon atoms in the alkyl group). The following are typical soft acrylic monomers that may be used.
That is, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate,
These include octyl acrylate, nonyl acrylate, lauryl acrylate, and others, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, and others. Butyl acrylate is a preferred soft acrylic component because it produces high quality polymers with excellent physical properties. The acrylic polymers contain from 4 to 20% by weight of hydroxy-containing components such as hydroxyalkyl acrylates or hydroxyalkyl methacrylates or mixtures of the two. Preferably the polymer contains about 5-10% hydroxyl-containing component. These components contain 2 to 4 carbon atoms in the alkyl group and are, for example, hydroxyethyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate and hydroxybutyl methacrylate. The acrylic polymer also contains 4 to 20% by weight, based on the weight of the acrylic polymer, of alpha, beta-unsaturated carboxylic acids. Typically useful acids are acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, propylacrylic acid, and others. Preferably acrylic acid and methacrylic acid are used in amounts of 4 to 10% by weight. The reason is that these acids produce high quality polymers. Preferred monopolymers used in the present invention are:
50-60% by weight of methyl methacrylate, 30-40% by weight of a soft acrylic component, preferably butyl acrylate, 5-10% by weight of a hydroxy-containing component, preferably hydroxyethyl acrylate or hydroxypropyl methacrylate, and 4-12% by weight of acrylic. Contains acid, methacrylic acid or itaconic acid. These preferred acrylic polymers have weight average molecular weights of about 10,000 to 50,000, about 35 to
It has an acid number of 100 and a carboxyl to hydroxyl ratio of about 1:1.03 to 1:1.5. Other particularly useful acrylic polymers that give high quality finishes include about 28-32% styrene, 22-32% by weight styrene,
26% by weight methyl methacrylate, 30-35% by weight
of butyl acrylate, 7-9% by weight of hydroxyethyl acrylate and 4-6% by weight of acrylic acid, and an acid value of about 30-50,
It has a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:0.4 to 1:1.5 and a weight average molecular weight of about 10,000 to 50,000. To form an aqueous dispersion, the acrylic polymer is at least partially neutralized with a water-soluble amine and then dispersed in water. Typical water-soluble amines that may be used are primary amines, secondary amines, tertiary amines, polyamines and hydroxyamines such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, n-methylethanolamine, N.N-diethyl Ethanolamine, N-aminoethanolamine, N-methyldiethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, hydroxyamine, butanolamine, hexanolamine, methyldiethanolamine, N/N-diethylaminoethylamine,
Ethylenediamine, diethylenetriamine, diethylenetetramine, hexamethylenetetramine,
Triethylamine and others. The acrylic polymer is typically 50-60% neutralized, and it may be 100% neutralized. 50-60% neutralization is preferred. The reason is that this degree of neutralization forms an aqueous dispersion with a high solids content which makes enamel formation possible. The pH of the resulting aqueous coating composition is generally adjusted to 6 to 9, preferably 7.1 to 7.5. The novel method of the present invention can be used to apply paints onto a variety of substrates, such as metal, wood, glass, steel, iron, plastic, and others. Preferably, the new method is utilized to apply an aqueous coating onto a subbed metal workpiece. iron oxide, carbon black,
Typical alkyd and epoxy primers pigmented with titanium dioxide are used. The primer can be applied to the metal by electrolytic deposition or by any suitable spray or dip technique. This method can be used to apply a coating directly onto galvanized steel to form a durable finish. Preferred water-based acrylic enamels can be used directly on the subbed metal substrate without the use of an intermediate sealer coating. However, a sealer coating can be used to produce a finish of excellent adhesion and smoothness. These sealers can be water-based or solvent-based. One exemplary useful sealer composition is disclosed in US Pat. No. 3,509,086. The finishes applied by the novel method of the present invention have excellent water spot resistance, craze resistance, good durability and weather resistance and gloss with gloss retention and good gasoline resistance. It has a smooth and uniform finish.
These characteristics of the finish applied by the novel method of the present invention make it particularly attractive for exterior finishing applications on automobile and truck bodies. The following examples illustrate the invention. Parts and percentages are by weight unless otherwise stated. Example 1 A coating composition is prepared by first forming the following acrylic polymer dispersion. Category 1 parts by weight Methyl methacrylate monomer 17.080 Butyl acrylate monomer 19.130 2-ethylhexyl acrylate monomer 2.720 Acrylic acid monomer 1.150 Isopropanol 6.140 Ethylene glycol monobutyl ether 9.680 Lauryl mercaptan 0.294 Category 2 Benzoyl peroxide 0.672 Methyl ethyl Chiton 1.580 Ethylene glycol monomethyl ether acetate 1.580 Ethylene glycol monobutyl ether 2.360 Category 3 methyl methacrylate monomer 24.530 Butyl acrylate monomer 11.520 2-hydroxyethyl acrylate 3.910 Acrylic acid 2.090 Benzoyl peroxide 0.906 Isopropyl alcohol 3.000 Ethylene glycol monobutyl ether 9. 800 Category 4 Methyl methacrylate Monomer 25.720 Butyl acrylate 12.080 2-Hydroxyethyl acrylate Monomer 4.090 Acrylic acid monomer 2.200 Benzoyl peroxide 1.248 Isopropanol 4.120 Ethylene glycol monobutyl ether 13.150 Category 5 Ethyl methacrylate 9.570 Butyl acrylate 4.490 2-Hydroxy ether Thyl acrylate 1.520 Monoacrylic acid 0.820 Benzoyl peroxide 0.440 Isopropanol 1.460 Ethylene glycol monobutyl ether 4.760 Category 6 Diethylethanolamine 7.900 Deionized water 101.300 Category 7 Deionized water 169.090 Total 492.100 Place Category 1 in a reaction vessel equipped with a stirrer, heating mantle and reflux condenser. Preparation and then about 160
Heat to reflux temperature in °C. Segment 2 is premixed and then added and then Segment 3 is premixed and added at a uniform rate over 20 minutes while maintaining the reaction mixture at its reflux temperature. Part 4 is premixed and added at a uniform rate over 60 minutes while maintaining the reaction mixture at its reflux temperature. Premix section 5, and
Add at an even rate over 100 minutes. The reaction mixture is then held at its reflux temperature for an additional 1/2 hour. Part 6 is premixed and then added to the reaction mixture. Part 7 is then added to the reaction mixture and the reaction mixture is cooled to room temperature and filtered to remove any coagulum. The resulting polymer dispersion has a 34% polymer solids content and a particle size of approximately 0.02-0.06 microns. This polymer has a relative viscosity of 1.16 when measured at 25°C at a concentration of about 0.5% polymer solids in dimethylformamide, and about 33
It has an acid number of ~35 and a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:1.5. This polymer has the following composition: methyl methacrylate/butyl acrylate/2-hydroxyethyl acrylate/acrylic acid in a weight ratio of about 54.2/33.1/8.4/4.3 and a uniformity factor of about 75-85%. Phthalocyanine blue mill base is produced as follows. Category 1 parts by weight Hexa(methoxymethyl)melamine 546 Isopropanol 630 Category 2 Phthalocyanine Blue Pigment 210 Category 3 Hexa(methoxymethyl)melamine 285 Isopropanol 426 Total 2097 Category 1 was mixed with Category 2 for 30 minutes and then Category 3 and those ingredients
Mix for 30 minutes. The resulting composition is passed through a standard sand mill twice and ground to produce a uniform mill base. Blue Mill Base is manufactured as follows. Category 1 parts by weight Hexa(methoxymethyl)melamine 78 Isopropanol 90 Category 2 "Monastral" Blue Pigment 30 Category 3 Hexa(methoxymethyl)melamine 41 Isopropanol 61 Total 300 Category 1 is mixed with Category 2 over 30 minutes and then Add Part 3 and mix the ingredients for 30 minutes. The resulting composition is passed through a standard sand mill twice and ground to produce a uniform mill base. Violet mill base is produced as follows. Division 1 parts by weight Hexa(methoxymethyl)melamine 13.6 Isopropanol 45.1 Division 2 "Monastral" Violet 7.0 Division 3 Hexa(methoxymethyl)melamine 7.6 Isopropanol 26.7 Total 100.0 Divisions 1 and 2 are combined and then mixed for 30 minutes and then Division 3 and mix the composition for an additional 15 minutes. The resulting composition is milled twice through a standard sand mill to produce a uniform mill base. Phthalocyanine green-yellow millbase is produced as follows. Category 1 parts by weight Hexa(methoxymethyl) melamine 78 Isopropanol 90 Category 2 Phthalocyanine green yellow pigment 30 Category 3 Hexa(methoxymethyl) melamine 41 Isopropanol 61 Total 300 Category 1 was mixed in a mixing container for 30 minutes Category 2
and then add Part 3 and mix for an additional 15 minutes. The resulting composition is milled twice through a standard sand grinding mill to produce a uniform mill base. An aluminum flake mill base is manufactured as follows. Parts by weight Aluminum flakes 1.71 Hexa(methoxymethyl)melamine 5.75 Isopropanol 11.05 Total 18.51 The above ingredients are thoroughly mixed together for 30 minutes to form a homogeneous dispersion. The coating composition is then prepared by mixing the ingredients together. Category 1 parts by weight Phthalocyanine Blue Mill Base (see above) 6.35 Blue Mill Base (see above) 0.20 Violet Mill Base (see above) 0.70 Phthalocyanine Green Yellow Mill Base (see above) 0.45 Aluminum Flake Mill Base (see above) 11.05 Category 2 Hexa(Methoxymethyl) ) Melamine 20.40 Category 3 acrylic polymer dispersion (see above) 272.40 Category 4 Deionized water 18.00 Category 5 Butyl acrylate/acrylic acid copolymer solution (80% weight of 85/15 Butyl acrylate/acrylic acid copolymer in alcohol) 3.30 Silicone crater formation inhibitor solution (10% in water)
(Low Molecular Weight Silicone Resin) 3.35 Deionized Water 31.00 Total 367.10 Charge Division 1 to a mixing vessel and mix thoroughly together and then add Division 2 and then mix with Division 1 and continuously after each addition. Add portions 3, 4 and 5 while mixing. The resulting composition was prepared using a No. 2 Fishery Cup.
It has a viscosity in seconds and a total solids content of 28.1%. 63PB cap, 16 oz/min (453.6g/min)
Binx 62− with a paint flow rate of 70 psi and atomizing air pressure of
Use A spray gun. All spraying is done using an Eclipse automatic with an indicated speed set to 900 in/min (22.86 m/min) spray. The four paint coats are applied with two sprays for each coat and a 2 minute flash time between coats. Each gun is mounted 14 inches (35.56 cm) from the panel. The panels are 4" x 6" (10.16 cm x 15.24 cm) phosphate treated steel subbed with 1.5 mil iron oxide pigmented alkyd resin primer. After application, each panel is baked at 85°C for 15 minutes and then at 150°C for 45 minutes. The panels are sprayed under the following conditions:
【表】
例 ２
次のようにしてコーテイング組成物を製造す
る。区分１
重量部
アクリル重合体分散液（固体分含量70％、
この重合体はジメチルホルムアミド中で
そして0.5％重合体固体分で25℃で測定
した場合約1.09の相対粘度、約47の酸数
および１：0.58のカルボキシル対ヒドロ
キシル比を有し、そしてこれは約54／
34.2／5.7／6.1の重量比のメチルメタク
リレート／ブチルアクリレート／２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート／アクリル
酸の組成のものでありそして約75〜85％
の均一性フアクターを有している） 200区分２
ジエチルアミノエタノールアミン 14区分３
脱イオン水 318区分４
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 60
計592
区分１を混合容器に仕込みそして次いで区分２
を加え、そして区分１と共に混合する。区分３を
次いで一定の撹拌下に徐々に加える。区分３の添
加後、区分４の全部を次いで加えそして混合す
る。得られるコーテイング組成物は約33％の固体
分含量およびNo.２パーリンキヤツプを使用した場
合約30秒のスプレー粘度を有している。
前記で製造されたコーテイング組成物を同一の
スプレーおよび焼付け操作および同一の下引きさ
れたスチールパネルを使用して例１におけるよう
にして同一周囲空気および制御された空気条件下
に適用する。適用の結果は例１の結果に非常に似
ている。非制御条件下にスプレーされたパネルは
流れおよびだれを示した。
例 ３
次の成分を混合してコーテイング組成物を製造
する。区分１
重量部
アクリル重合体分散液（固体分含量71％、
この重合体はジメチルホルムアミド中で
そして0.5％重合体固体分で25℃で測定
した場合約1.096の相対粘度、約93〜94
の酸数および１：0.31のカルボキシル対
ヒドロキシル比を有し、そしてこれは
53.8／28.2／6.0／12.0の重量比のメチル
メタクリレート／ブチルアクリレート／
ヒドロキシエチルアクリレート／アクリ
ル酸の組成でありそしてて約75〜85％の
均一性フアクターを有している） 200区分２
ジエチルアミノエタノールアミン 15区分３
脱イオン水 318区分４
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 60
計593
区分１を混合容器に仕込み、そして次いで区分
２を一定の撹拌下に加え、そして区分３を次いで
反混合物に徐々に加える。区分３の添加後、区分
４を加えそして反応混合物と共に混合する。得ら
れる組成物は約33％の重合体固体分含量およびNo.
２パーリンキヤツプを使用して測定した場合30秒
のスプレー粘度を有している。
前記で製造されたコーテイング組成物を同一の
スプレーおよび焼付け操作および同一の下ふきさ
れたスチールパネルを使用して例１におけるよう
にして、同一周囲空気および制御された空気条件
下に適用する。適用の結果は例１の結果に非常に
似ている。制御条件下にスプレーされたパネルは
良好な外観を有していたが、非制御条件下にスプ
レーされたパネルは流れおよびだれを示した。
例 ４
次の成分を一緒に混合することによつて塗料組
成物を製造する。区分１
重量部
ミルベース（例１に記載） 6.35
「モナストラル」ブルーミルベース
（例１で製造） 0.20
「モナストラル」バイオレツトミルベース
（例１で製造） 0.70
フタロシアニングリーンイエローミルベース
（例１で製造） 0.45
アルミニウムフレークミルベース
（例１で製造） 11.05区分２
ヘキサ（メトキシメチル）メラミン 20.40区分３
アクリル重合体分散液（重合体固体含量26重量
％、この重合体はジメチルホルムアミド溶媒
中で約0.5％重合体固体分で25℃で測定した
場合の約1.15の相対粘度、約46〜47の酸数お
よび１：0.62のカルボキシル対ヒドロキシル
比を有し、そしてこれは約54／34／６／６の
重量比のメチルメタクリレート／ブチルアク
リレート／２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト／アクリル酸の組成でありそして約75〜85
％の均一性フアクターを有している） 272.40区分４
脱イオン水 18.00区分５
ブチルアクリレート／アクリル酸共重合体溶液
（例１に記載） 3.30
クレーター形成防止剤溶液
（10％シリコーン溶液） 3.35
脱イオン水 31.00
計362.20
区分１を混合容器に仕込み、そして一緒に完全
に混合し、そして次いで区分２を加えそして混合
し、そして次いで区分３を加えそして成分を一緒
に充分に混合する。区分４を加え、そして混合物
と共に混合し、そして区分５を加えそしてその混
合物と共に充分に混合する。得られる塗料組成物
は28％の固体分含量およびNo.２ツアーンキヤツプ
を使用した場合約31秒のスプレー粘度を有してい
る。
前記で製造されたコーテイング組成物を同一の
スプレーおよび焼付け操作および同一の下ふきさ
れたスチールパネルを使用して例１におけるよう
にして同一常態空気および制御された空気条件下
に適用する。適用の結果は例１の結果に非常に似
ている。制御条件下にスプレーされたパネルは良
好な外観を有してはいるがしかし非制御条件下に
スプレーされたパネルは流れおよびだれを示し
た。[Table] Example 2 A coating composition is prepared as follows. Category 1 parts by weight Acrylic polymer dispersion (solids content 70%,
This polymer has a relative viscosity of about 1.09, an acid number of about 47 and a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:0.58 when measured in dimethylformamide and at 0.5% polymer solids at 25°C, which is about 54／
of the composition methyl methacrylate/butyl acrylate/2-hydroxyethyl acrylate/acrylic acid in a weight ratio of 34.2/5.7/6.1 and about 75-85%
200 Division 2 Diethylaminoethanolamine 14 Division 3 Deionized Water 318 Division 4 Hexa(methoxymethyl)melamine 60 Total 592 Charge Division 1 to mixing vessel and then Division 2
and mix with Part 1. Part 3 is then added gradually under constant stirring. After adding Segment 3, all of Segment 4 is then added and mixed. The resulting coating composition has a solids content of about 33% and a spray viscosity of about 30 seconds using a No. 2 Perlin cap. The coating composition prepared above is applied under the same ambient air and controlled air conditions as in Example 1 using the same spray and bake operations and the same primed steel panels. The results of the application are very similar to those of Example 1. Panels sprayed under uncontrolled conditions showed no flow and no flow. Example 3 A coating composition is prepared by mixing the following ingredients. Category 1 parts by weight Acrylic polymer dispersion (solids content 71%,
This polymer has a relative viscosity of about 1.096, about 93-94 when measured in dimethylformamide and at 25°C at 0.5% polymer solids.
and a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:0.31, and this is
Methyl methacrylate/butyl acrylate/with a weight ratio of 53.8/28.2/6.0/12.0
200 Category 2 Diethylaminoethanolamine 15 Category 3 Deionized Water 318 Category 4 Hexa(methoxymethyl)melamine 60 Count 593 Charge Segment 1 to a mixing vessel and then add Segment 2 under constant agitation, and Segment 3 then gradually add to the countermix. After addition of Segment 3, add Segment 4 and mix with the reaction mixture. The resulting composition has a polymer solids content of approximately 33% and a no.
It has a spray viscosity of 30 seconds when measured using a 2 Perlin cap. The coating composition prepared above is applied as in Example 1 using the same spray and bake operations and the same primed steel panels, under the same ambient air and controlled air conditions. The results of the application are very similar to those of Example 1. Panels sprayed under controlled conditions had a good appearance, while panels sprayed under uncontrolled conditions exhibited run and sag. Example 4 A coating composition is prepared by mixing together the following ingredients: Category 1 parts by weight Mill Base (as described in Example 1) 6.35 "Monastral" Blue Mill Base (as produced in Example 1) 0.20 "Monastral" Violet Mill Base (as produced in Example 1) 0.70 Phthalocyanine Green Yellow Mill Base (as produced in Example 1) 0.45 Aluminum flakes Milbase (prepared in Example 1) 11.05 Category 2 Hexa(methoxymethyl)melamine 20.40 Category 3 Acrylic Polymer Dispersion (26% polymer solids by weight, this polymer was prepared in dimethylformamide solvent at approximately 0.5% polymer solids) It has a relative viscosity of about 1.15 when measured at 25°C, an acid number of about 46-47 and a carboxyl to hydroxyl ratio of 1:0.62, which corresponds to a weight ratio of methyl methacrylate of about 54/34/6/6. /butyl acrylate/2-hydroxyethyl acrylate/acrylic acid and has a composition of about 75 to 85
272.40 Category 4 Deionized Water 18.00 Category 5 Butyl Acrylate/Acrylic Acid Copolymer Solution (as described in Example 1) 3.30 Anti-Crater Solution (10% Silicone Solution) 3.35 Deionized Water 31.00 Total 362.20 Charge Part 1 to a mixing vessel and mix thoroughly together, then add Part 2 and mix, then add Part 3 and mix ingredients thoroughly together. Add Part 4 and mix thoroughly with the mixture and add Part 5 and mix thoroughly with the mixture. The resulting coating composition has a solids content of 28% and a spray viscosity of about 31 seconds using a No. 2 Tourncap. The coating composition prepared above is applied under the same normal air and controlled air conditions as in Example 1 using the same spray and bake operations and the same primed steel panels. The results of the application are very similar to those of Example 1. Panels sprayed under controlled conditions had a good appearance, but panels sprayed under uncontrolled conditions exhibited run and sag.
添付図面は塗料スプレーブース中における空気
の温度および湿度の自動的調節のための模式略図
を示している。
The attached drawing shows a schematic diagram for automatic regulation of air temperature and humidity in a paint spray booth.
Claims (1)
〜1.132m3／分）の流速および30〜95ポンド／平
方インチ（2.109〜6.679Kg／cm2）の空気圧で利用
するスプレーガンを用いて塗料を５〜30オンス／
分（147.87〜887.22ml／分）の流速で空気スプレ
ーして空気霧化された塗料を形成させこれを被塗
装物に適用しそして約75〜200℃で焼付けして被
塗装物上に水性ベース塗料を適用する方法におい
て、15〜40℃の温度と0.002〜0.004の範囲にある
推進力値に制御され且つこの範囲内の設定値に常
に維持されている空気雰囲気中に霧化された塗料
をスプレーして焼付け後に均一な外観を有する仕
上げとすることからなり、しかも前記塗料が (1) スチレン、メチルメタクリレートまたはそれ
らの混合物、アルキル基中に２〜12個の炭素原
子を含有するアルキルアクリレートまたはアル
キルメタクリレート、場合によりヒドロキシア
ルキルアクリレートまたはヒドロキシアルキル
メタクリレート、およびα・β−不飽和カルボ
ン酸で構成されるアクリル重合体、および (2) 水溶性または水分散性交叉結合剤 を塗膜形成性成分として包含している水性熱硬化
性アクリルエナメルであることを特徴とする、塗
装方法。 ２ 空気が0.003の推進力値を有している前記特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ アクリルエナメルが10〜60重量％のフイルム
形成性成分およびそれに応じて90〜40重量％の水
および20重量％までの塗膜形成性成分に対する溶
媒を包含しており、且つその塗膜形成成分が本質
的に (1) 塗膜形成性成分の重量基準で60〜90重量％
の、 (a) アクリル重合体基準で20〜60重量％の、メ
チルメタクリレート、スチレンまたはメチル
メタクリレートとスチレンとのブレンドのい
ずれかである硬質成分、 (b) アクリル重合体基準で20〜40重量％の、ア
ルキル基中に２〜12個の炭素原子を有するア
ルキルアクリレートまたはアルキル基中に４
〜12個の炭素原子を有するアルキルメタクリ
レート、または前記アクリレートおよびメタ
クリレートの混合物のいずれかである軟質成
分、 (c) アクリル重合体の重量基準で４〜20重量％
の、アルキル基が２〜４個の炭素原子を有す
るヒドロキシアルキルメタクリレートまたは
ヒドロキシアルキルアクリレートまたはそれ
らの混合物のいずれかであるヒドロキシ含有
成分、 (d) アクリル重合体の重量基準で４〜20重量％
のα・β−エチレン性不飽和カルボン酸 より本質的になるアクリル重合体、および (2) 塗膜形成性成分重量基準で10〜40重量％の、
１〜４個の炭素原子をアルキル基中に有する水
分散性アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹
脂 より構成されており、そしてこの組成物が約６〜
10のPHを与えるに充分な水溶性アミンを含有して
いる前記特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ エナメルのアクリル重合体が本質的に50〜60
重量％のメチルメタクリレート、30〜40重量％の
ブチルアクリレート、５〜10重量％のヒドロキシ
エチルアクリレートおよび４〜12重量％のアクリ
ル酸より構成されており、そしてこの重合体が約
35〜100の酸価および約１：0.3〜１：1.5のカル
ボキシル対ヒドロキシル比を有しており、そして
そのアクリル重合体が約10000〜50000の重量平均
分子量を有している前記特許請求の範囲第３項記
載の方法。 ５ エナメルのアクリル重合体が本質的に28〜32
重量％のスチレン、22〜26重量％のメチルメタク
リレート、30〜35重量％のブチルアクリレート、
７〜９重量％のヒドロキシエチルアクリレートお
よび４〜６重量％のアクリル酸より構成されてお
り、そしてこれが約30〜50の酸価および約１：
0.4〜１：1.5のカルボキシル対ヒドロキシル比を
有しており、そしてその重合体が約10000〜50000
の重量平均分子量を有している前記特許請求の範
囲第３項記載の方法。 ６ 噴霧空気を40〜150℃に加熱する前記特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ７ スプレーガンが手動式スプレーガンである前
記特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ スプレーガンが自動スプレーガンである前記
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 被塗装物がスチールである前記特許請求の範
囲第１項記載の方法。 １０ 被塗装物がプライマー組成分でコーテイン
グされたスチールである前記特許請求の範囲第１
項記載の方法。[Claims] 1. Atomizing air at a rate of 5 to 40 cubic feet/minute (0.142
A spray gun utilizing a flow rate of ~1.132 m 3 /min) and an air pressure of 30 to 95 lb/in 2 (2.109 to 6.679 Kg/cm 2 ) applies 5 to 30 oz/cm of paint.
minutes (147.87-887.22 ml/min) to form an air atomized paint, which is applied to the workpiece and baked at about 75-200°C to apply the water-based base onto the workpiece. The method of applying the paint involves atomizing the paint in an air atmosphere controlled to a temperature of 15-40°C and a driving force value in the range of 0.002-0.004 and constantly maintained at a set value within this range. spraying to give a finish with a uniform appearance after baking, and wherein said paint is made of (1) styrene, methyl methacrylate or mixtures thereof, alkyl acrylates containing from 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group; an acrylic polymer composed of an alkyl methacrylate, optionally a hydroxyalkyl acrylate or hydroxyalkyl methacrylate, and an α/β-unsaturated carboxylic acid; and (2) a water-soluble or water-dispersible cross-linking agent as a film-forming component. A coating method characterized in that it is a water-based thermosetting acrylic enamel. 2. The method of claim 1, wherein the air has a driving force value of 0.003. 3. The acrylic enamel contains from 10 to 60% by weight of the film-forming component and accordingly from 90 to 40% by weight of water and up to 20% by weight of the solvent for the film-forming component; is essentially (1) 60 to 90% by weight based on the weight of the film-forming component.
(a) 20 to 60% by weight, based on the acrylic polymer, of a hard component that is either methyl methacrylate, styrene, or a blend of methyl methacrylate and styrene; (b) 20 to 40%, by weight, based on the acrylic polymer of alkyl acrylates having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group or 4 to 4 carbon atoms in the alkyl group.
a soft component that is either an alkyl methacrylate having ~12 carbon atoms or a mixture of said acrylates and methacrylates; (c) 4 to 20% by weight based on the weight of the acrylic polymer;
(d) 4 to 20% by weight based on the weight of the acrylic polymer;
(2) 10 to 40% by weight based on the weight of the film-forming component;
The composition is comprised of a water-dispersible alkylated melamine formaldehyde resin having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group, and the composition has about 6 to 4 carbon atoms in the alkyl group.
A method according to claim 1 containing sufficient water-soluble amine to provide a pH of 10. 4 The acrylic polymer of the enamel is essentially 50-60%
% methyl methacrylate, 30-40% butyl acrylate, 5-10% hydroxyethyl acrylate, and 4-12% acrylic acid, and the polymer has a
Claims having an acid number of 35 to 100 and a carboxyl to hydroxyl ratio of about 1:0.3 to 1:1.5, and wherein the acrylic polymer has a weight average molecular weight of about 10,000 to 50,000. The method described in Section 3. 5 The acrylic polymer of the enamel is essentially 28-32
wt% styrene, 22-26 wt% methyl methacrylate, 30-35 wt% butyl acrylate,
It is composed of 7-9% by weight hydroxyethyl acrylate and 4-6% by weight acrylic acid, and has an acid value of about 30-50 and an acid value of about 1:
It has a carboxyl to hydroxyl ratio of 0.4 to 1:1.5, and the polymer has a carboxyl to hydroxyl ratio of about 10,000 to 50,000
4. The method of claim 3, having a weight average molecular weight of . 6. The method according to claim 1, wherein the atomizing air is heated to 40-150°C. 7. The method of claim 1, wherein the spray gun is a manual spray gun. 8. The method of claim 1, wherein the spray gun is an automatic spray gun. 9. The method according to claim 1, wherein the object to be coated is steel. 10 Claim 1, wherein the object to be painted is steel coated with a primer composition.
The method described in section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7707061A SE7707061L (en) | 1976-07-07 | 1977-06-17 | BICYCLE FRAME AND WAY TO MANUFACTURE THIS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/600,365 US3979535A (en) | 1973-07-31 | 1975-07-30 | Process for the spray application of aqueous paints by controlling the temperature of the air in the paint spray zone |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5216541A JPS5216541A (en) | 1977-02-07 |
| JPS625656B2 true JPS625656B2 (en) | 1987-02-05 |
Family
ID=24403308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8002776A Granted JPS5216541A (en) | 1975-07-30 | 1976-07-07 | Modified application of water paint |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5216541A (en) |
| CA (1) | CA1069774A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108443A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-10 | Iwata Air Compressor Mfg | Method of painting aqueous paint |
-
1976
- 1976-07-07 JP JP8002776A patent/JPS5216541A/en active Granted
- 1976-07-07 CA CA256,458A patent/CA1069774A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1069774A (en) | 1980-01-15 |
| JPS5216541A (en) | 1977-02-07 |
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