JPS63182082A

JPS63182082A - ウレタン系樹脂塗料の塗着方法

Info

Publication number: JPS63182082A
Application number: JP1128987A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ueda; 上田　祥夫; Takashi Arakawa; 孝荒川; Akira Kubo; 久保　晟; Michitoshi Koyanagi; 小柳　道敏
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Shinto Paint Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Shinto Paint Co Ltd
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1987-01-22
Publication date: 1988-07-27

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、ウレタン系樹脂塗料の塗装時に形成される塗
膜の乾燥硬化特性の優れた塗装方法に関する。

（従来の技術）従来のウレタン系樹脂塗料の塗装方法としては、例えば
第２図に示すようなものがある。すなわち、同図におい
て、塗料供給ホース３より送られたウレタン系樹脂塗料
は塗装ブース６において空気供給ホース２より送られた
空気により塗装ガン１において霧化され、ついで霧化さ
れた塗料４′は被塗物５の表面に付着して被膜を形成す
る。このように表面に被膜を有する被塗物を焼付炉に入
れ、６０〜９０℃で約２０〜３０分間に焼付を行なうか
、あるいは常温で数時間もしくは士数時間以上放盾する
ことにより乾燥硬化させる、加熱または常温硬化させる
ことにより被塗物５の表面に硬化被膜８を形成させる方
法がある。しかしながら、加熱硬化方法にあっては、焼
付炉９が必要であり、しかも熱に弱い被塗物（例えば木
材、プラスチックス等）には使用できないという欠点が
あった。

さらに、焼付炉９においては雰囲気成分を部分的に除去
してバーナ７で燃焼させる必要があった。

一方、常温硬化方法では、硬化に長時間を要するので生
産性が悪く、また静置中にホコリが付着して不良率が高
くなる等の欠点があった。

このようなウレタン系樹脂塗料の硬化促進方法としては
、ウレタン系樹脂塗料を塗装したのらに、直ちに気化し
たアミンの雰囲気中に未乾燥塗膜を曝し、該塗膜中にア
ミンを浸透させて、その触媒作用によって急速に硬化さ
せる、いわゆる蒸気アミン浸透法がある（特公昭５３−
１９，０３８号および特公昭５１−２，０９１＠）。ま
た、別の方法としては、ウレタン系樹脂塗料を気化した
アミンガスで霧化し、このアミンガスと霧化塗料とを接
触させることにより触媒作用によって急速に硬化させる
、いわゆる蒸気アミン触媒噴霧方法がある（特開昭５９
−１７０，１５３号）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、気化したアミンを塗膜と接触させる蒸気
アミン浸透方法は、アミン雰囲気を保持するチャンバー
が必要であり、なおかつアミンを外に漏らさないように
エアーカーテンを設け、その排気を処理する装置が必要
である。また、気化したアミンを塗膜表面より浸透させ
るために、その浸透力に限界があり、このため硬化し得
る塗膜の膜厚には限界があり、厚膜塗装ができないなど
の欠点があった。ざらに、アミンを気化状態で使用する
ために、使用可能なアミンの種類に自ずと制限があった
。

一方、気化したアミンでウレタン系樹脂塗料を霧化する
蒸気アミン触媒噴霧方法においては、塗膜の急速な乾燥
硬化が１ｑられ、かつ厚膜塗装も可能になるなどの利点
があるが、アミンを気化させるための装置が必要であり
、かつ使用可能なアミンの種類にも制限がある。また、
硬化反応があまりにも急速であるために塗膜のレベリン
グが充分でなく、上塗り塗装などの高度の塗膜状態を要
求される塗装においては不適当であって、下塗り塗装に
限定されるなどの欠点があった。

したがって、本発明の目的は、厚膜塗装が可能で、かつ
適当の乾燥硬化速度を有し、しかも高度の塗膜状態が得
られる新規なウレタン系塗料の塗装時に形成される塗膜
の乾燥硬化特性の優れた塗装方法を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段）したがって、本発明は、ポリオールとポリイソシアネー
トとの反応を利用したウレタン系樹脂塗料を硬化触媒を
用いて塗装後の乾燥硬化を促進させる方法において、塗
装時にウレタン系樹脂塗料と液硬化触媒を液相にて混合
して塗装し、形成された塗膜を乾燥硬化することを特徴
とするウレタン系塗料の塗装方法により前記問題点を解
決したものである。

（作用）以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の塗装方法の１実施例に係る塗装工程
を模式的に示すものである。すなわち、第１図に示され
る塗装装置において、予め混合されたポリオールと液状
硬化触媒の混合体は、第１塗料タンク１１より塗料供給
ホース１３を介して混合器１０へと送られ、該混合器１
０において第２塗料供給タンク１２より塗料供給ホース
１４を開して送られてきたポリイソシアネートと一定の
比率で混合される。なお液状硬化触媒とウレタン系樹脂
塗料の混合は、ウレタン系樹脂塗料が二液型塗料でおる
場合、本実施例において示されるように、予め液状硬化
触媒をポリオールと混合しておき、さらにポリイソシア
ネ−１−と混合することによってもなされ得るが、もち
ろん同時に液状硬化触媒、ポリオールおよびポリイソシ
アネートを混合することも可能である。しかして本発明
の塗装方法においては、液状硬化触媒とウレタン系樹脂
塗料との混合（すなわち二液型塗料の場合は、液状硬化
触媒とポリオール成分およびポリイソシアネート成分と
の混合であり、また−液温気硬化型塗料の場合は、液状
硬化触媒と末端イソシアネートプレポリマーとの混合で
ある。〉が、液槽にて行なわれることが肝要であり、こ
のために混合は液状硬化触媒が気化しない条件下で行な
われる。

換言すれば、用いられる硬化触媒は常温で気化できる物
質に限定されず、広く液状を呈する物質から選択できる
こととなる。これにより硬化触媒は、効率よくウレタン
系樹脂塗料と接触しそして適度な硬化促進作用をもたら
す。

混合器１０において液状硬化触媒と混合されたウレタン
系樹脂塗料は、ざらに塗料供給ホース３を通り塗装ガン
１へ送られ、該塗装ガン１において、空気供給ホース２
より供給され所定の霧化圧、例えば２．０ｋｇ／ｃｒＡ
以上、好ましくは３．５〜６゜０ｋｇ／ｃｉの圧力に設
定された圧縮空気により霧化される。塗装ガン１より霧
状で吐出された液状硬化触媒混合塗料４は、塗装ブース
６内に配置された被塗物５の表面に付着して塗膜を形成
する。このようにして塗膜を形成された被塗物５は、放
置室１５に搬送され、例えば１５℃〜８０℃、好ましく
は２０〜４０℃、最も好ましくは室温付近において所定
時間放置される。ついで被塗物５は放置室１３外に搬出
され硬化塗膜８を有する製品としてハンドリングされる
。

本発明による塗装方法において使用されるウレタン系樹
脂塗料としては、従来の加熱または常温乾燥方法、蒸気
アミン浸透法、蒸気アミン触媒噴霧方法等に用いられる
いかなるウレタン系樹脂塗料でもよい。−例を挙げると
、例えばアクリルポリオール、アルキドポリオール、ポ
リエステルポリオールおよびその変性品よりなるポリオ
ール類と、トリレンジイソシアネート（ＴＤ　Ｉ　＞　
、キシリレンジイソシアネート（ＸＤ　Ｉ　＞　、イン
ホロンジイソシアネ−１〜（ＩＰＤＩ＞、ジフェニルメ
タンジイソシアネート（ＭＤ　Ｉ　）　、およびこれら
の水素添加物、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネート等のポリインシアネート類とからな
る二液型ポリウレタン樹脂塗料、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレンゲルコール等のポリアルキレングリ
コール類のポリイソシアネート付加物で代表される一液
湿気硬化型ポリウレタン樹脂塗料がある。

これらのウレタン系樹脂塗料に対して、一般に塗料に使
用される無機顔料、有機顔料、有機溶剤、消泡剤、レベ
リング剤、色分れ防止剤、粘度調整剤等の塗料用添加剤
、セルロースアセテート、塩化ビニル樹脂等のポリオー
ル以外の変性用樹脂、可塑剤等が全て使用できることは
いうまでもない。

つぎに、本発明において、使用できる触媒としては、従
来の蒸気アミン浸透方法および蒸気アミン触媒噴霧方法
が常温において気化できる第三級アミンに限定されるの
に対し、これらの第三級アミンを含む霧化可能な液状ア
ミン類はいずれも使用できる。このような液状アミン類
としては、第三級アミンが好ましく、例えば、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン
、トリーｎ−プロピルアミン、トリーローブチルアミン
、トリイソブチルアミン、トリーｓｅｃ　−ブチルアミ
ン等の第三級アルキルアミン、ジメチルアニリン、ジエ
チルアニリン、トリベンジルアミン等の芳香族アミン、
Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のモル
ホリン類、トリエタノールアミン、メチルジェタノール
アミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノー
ルアミン、ジブチルエタノールアミン、ジ（２−エチル
ヘキシル）エタノールアミン、エチルジェタノールアミ
ン、トリイソプロパツールアミン、ジブチルイソプロパ
ノールアミン等のアルカノールアミン、テトラメチルエ
チレンジアミン、テトラメチルへキサメチレンジアミン
、テトラメチルプロピレンジアミン、ペンタメチルジエ
チレントリアミン等のジアミン類およびトリアミン類が
使用できる。

なお、本発明方法において使用されるアミンはより細か
い霧状を作るためにトルエン、酢酸エチルなどに予め希
釈して使用することが望ましい。また、ウレタン系樹脂
塗料に常用されるオクチル酸スズ、ジブチルチンラウリ
レートなどのスズ系触媒をアミンと併用することもまた
有用である。

さらに、本発明の塗装方法においては上記のごときウレ
タン系樹脂塗料と液状硬化触媒との液相における混合比
は重量比で１００：０．１〜１００：５０．好ましくは
１００：０．５〜１００：３０とされる。すなわち重量
比において１００：０．１より触媒量が低い場合には、
硬化触媒による硬化促進が不十分であり乾燥に長時間を
要し、一方１００　：　５０より触媒量が多い場合には
、塗料のりフロー性が悪くなりユズ肌仕上りとなる虞れ
があるためである。また塗布時におけるウレタン系樹脂
塗料と空気との配合比は体積比で１：１７５〜１：４０
０．好ましくは１：２２５〜１：３７５とされる。すな
わち体積比において１：１７５よりも空気量が少ないと
ウレタン系樹脂塗料の微粒化が不良となりダレを生じ、
一方１：４００よりも空気量が多いと霧化された塗料粒
子のはね返り等が多く発生し塗着効率が下がる虞れがあ
るためでおる。

（実施例）以下本発明を実施例によりざらに具体的に説明する。

実施例１第１表に示す組成を有するアクリル系ポリオール塗料（
ベポン＃３０Ｓ−９０−１，神東塗料株式会社製）とイ
ソシアネート硬化剤（ベポン＃３０Ｓ−９０−２，神東
塗料株式会社製）を、それぞれ第１図に示すような塗装
装置の第１塗料タンク１１および第２塗料供給タンク１
２より混合器１０へと供給し、容邑比１０：１となるよ
うに混合したくこの混合比において該ウレタン系樹脂塗
料は、フォードカップ４号粘度計において２０℃で１２
〜１３秒の粘度を有する。）。なお上記アクリル系ポリ
オール塗料には、予め１０％トリエチルアミン−ベンゼ
ン溶液からなる硬化触媒液が、アクリル系ポリオール塗
料とイソシアネ−１・硬化剤の合計量に対してトリエチ
ルアミンが０．６％容量となるように配合されていた。

混合器１０において混合されたウレタン系樹脂塗料と液
状硬化触媒は、塗装ガン１（ビンクスＭｏｄｅｌ　６１
　、ビンクスジャパン製）へと供給され、６．０ｋＭＣ
１１の霧化圧で３６０ＣＣ／ｍｉｎの吐出量で吐出され
て、２００Ｘ３００ｃＩ１１のブリキ板よりなる試験片
を塗装した。その俊１５℃〜６０℃の各種の温度条件下
に放置し種々の経過時間における塗装の硬化状況を調べ
た。結果を第２表に示す。またいずれの試験片において
も乾燥塗膜厚は２０〜２５μｍであった。

なお、塗装の硬化状態は、各時間経過後に、試験片の塗
膜面上に４枚重ねのガーゼをのせ、この上から１００Ｃ
Ｉの荷重をかけ、１分間経過後に塗膜面につけられたガ
ーゼの跡により判定した。判定基準は以下によった。

◎：ガーゼ跡なし ○：ガーゼ跡かすかに必り ◎：ガーゼ跡わずかにあり △：ガーゼ跡くっきり（以下余白）第１表アクリル系ポリオール塗料　　　　組成（重量％〉アク
リル系ポリオール樹脂　　　　　１７．４顔料酸化チタン　　　　　　　　　　１５．３導電性カーボ
ン　　　　　　　　　１．２溶剤芳香族炭化水素　　　　　　　　３６．３エステル・エ
ーテル　　　　　　１６．３ケトン　　　　　　　　　
　　１２．５添加剤分散剤　　　　　　　　　　　　　０．５レベリング剤
　　　　　　　　　　０．５イソシアネート硬化剤　　
　　　　１７　　！ｆｆｉ％）−イソシアネート樹脂　
　　　　　　　３３．８溶剤芳香族炭化水素　　　　　　　　５２．５エステル・エ
ーテル　　　　　　１３．７週１≦とｊく肚皿　　　放置時」 ■弘並社弘１５℃　　Δ　◎　○　Ｑ　◎ ２０℃　　△　◎　Ｑ　Ｑ　◎ ３０’ＣＯ◎ ４０℃　　　　　○　　　◎ ５０℃　　０（発明の効果）以上述べたように本発明は、ポリオールとポリインシア
ネートとの反応を利用したウレタン系樹脂塗料を硬化触
媒を用いて塗装後の乾燥硬化を促進させる方法において
、塗装時に、ウレタン系樹脂塗料と液状硬化触媒とを液
相にて混合して塗装し、形成された塗膜を硬化乾燥する
ことを特徴とするウレタン系樹脂塗料の塗装方法である
から、厚膜塗装が可能でかつ適度な乾燥硬化速度を有し
、しかも高度塗装状態を与える優れた塗装方法であり、
また硬化乾燥を常温で行なうことが可能となるため、耐
熱性のない被塗物の塗装にも適用できる。さらに本発明
の塗装方法の実施において用いられる塗装装置が、従来
の蒸気アミン浸透塗装方法、蒸気アミン触媒噴霧塗装方
法に比べて簡便であり、また用いられる硬化触媒として
は霧化可能な液状触媒であればいずれも使用できるため
、より低いコストで塗装を行ない得るものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗装工程を示す模式図であり、ま
た第２図は従来法に係る塗装工程を示す模式図である。１・・・塗装ガン、　　２・・・空気供給ホース、３．
１３．１４・・・塗料供給ホース、４・・・霧化された
液状硬化触媒混合塗料、４′・・・霧化塗料、５・・・
被塗物、６・・・塗装ブース、８・・・硬化塗膜、　　
１０・・・混合器、１１．１２・・・塗料供給タンク、
１５・・・放置室。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリオールとポリイソシアネートとの反応を利用
したウレタン系樹脂塗料を硬化触媒を用いて塗装後の乾
燥硬化を促進させる方法において、塗装時に、ウレタン
系樹脂塗料と液状硬化触媒とを液相にて混合して塗装し
、形成された塗膜を硬化乾燥することを特徴とするウレ
タン系樹脂塗料の塗装方法。