JPS6399274A - 下塗塗料 - 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】 本発明は、工業用塗装ラインなどで被塗物を吊り下げも
しくは載せたりするハンガーや台車など（以下、「ハン
ガーなど」と略称することがある）の腐食を防止し、し
かも該塗装ラインの塗装工程でハンガーなどに付着した
塗料を容易に剥離することができる下塗塗料に関する。

工業用塗装ラインなどにおける塗装工程は１通常、被塗
物を、ハンガーなどに吊り下げもしくは載せたりなどし
た状態で表面処理−塗装（例えば電着塗装、静電塗装、
スプレー塗装、浸漬塗装などによる下、中、上塗り塗装
）−乾燥（焼付）などの各工程を順次搬送した後、ハン
ガーなどから取りはずし、次いでこのハンガーなどに新
たな被塗物を取りつけて再び上記の工程を循環する。し
たがって、このような工業用塗装ラインでは、ハンガー
などは繰り返して使用され、塗装−乾燥工程を多数回循
環するので、ハンガーなどに塗料が多量塗着しそれが次
第に蓄積され、その厚さは３〜４ｍｍ以上にも達するの
で、定期的に剥離除去する必要がある。

従来、ハンガーなどに塗着した肉厚な塗膜の剥離除去は
、ハンマーやヘラなどで削り取ったり、ショツトブラス
トなどで衝撃剥離していたが、密着性がすぐれているた
めに容易に剥離することができない、また、ハンガーな
どは、使用前もしくは塗膜剥離してから放置しておくと
サビが発生し、腐食が進行して強度などを低下させるこ
とがある。

本発明のｌ］的は、／翫ンガーなどに塗着した上記のご
とく肉厚の塗膜を容易に剥離除去することができ、しか
もサビなどの発生を防止するのに有用な下塗塗料を提供
するところにある。

従来、軟化点５０〜２００℃、数平均分子量３００〜５
０，０００の熱可塑性樹脂を主成分とする有機溶剤系塗
料を下塗塗膜として利用し、この塗面に各種の塗料が厚
膜に塗着しても、衝撃などで非常に剥離しやすいため可
剥性塗料として利用できることは知られている。しかし
、該塗料は有機溶剤を多量含んでいるため、火災の危険
性が高く、しかも人体への衛生面から好ましくないとい
う問題がある。そこで本発明者等はこの問題を解決する
ため上記組成物を有機溶剤型から水分散型への転換につ
いて研究した。

その結果、上記熱可塑性樹脂を単に水溶液型もＬ＜は水
分散液型に転換することは樹脂組成及び官能基に制約を
受は実際には困難である。従って水溶性及び水分散性樹
脂に上記熱可塑性樹脂を１０〜ｓｏｏｇの範囲に分散さ
せた。単に上記熱可塑性樹脂を水に分散させると塗装後
加熱がないと連続塗膜を形成しないのでボロボロと自然
に剥離する。一方、軟化点５０℃以下の水溶性又は水分
散性樹脂に分散するとこの水溶性、水分散性樹脂が糊剤
となって熱可塑性樹脂を被塗物に付着させる。しかる後
、被塗物が加熱されると熱可塑性樹脂の粒子は溶融して
連続膜を形成する。

すなわち、本発明は、軟化点５０℃以下で、しかも数平
均分子ｆ１１５００〜１００，０００である熱可塑性樹
脂の水溶液もしくは水分散液に、軟化点５０〜３００℃
で、かつ数平均分子量５００〜１００．０００の熱可塑
性樹脂粉末を混合してなり、形成塗膜と素材との付着力
が０．０１〜１５ｋｇ／ｃｍ２で、形成塗膜伸び率が１
％以下（２０℃）であることを特徴とする下塗塗料に関
する。

本発明で用いる軟化点が５０℃以下で、しかも数平均分
子量が５００〜１００，０００である熱可塑性樹脂の水
溶液もしくは水分散液（以下、「水性組成物」と略称す
る）において、該熱可塑性樹脂は、加熱もしくは反応に
よって架橋硬化せず、水の揮発により塗膜を形成する樹
脂で、例えば次に夕＾挙するものが好ましい。

■　カルボキシル基を導入した樹脂（例えば、アルキド
樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
、アクリル樹脂など）を塩基性化合物（例えば、アンモ
ニア、各種アミン類、カセイカリ、カセイソーダなど）
で中和して、水溶化もしくは水分散化した熱可塑性樹脂
。

ｌＤ　　−ｙエノールホルムアルデヒド初期縮合物およ
びメラミンホルムアルデヒド初期縮合物などの水溶性メ
チルエーテル化物。

く■　乳化重合体液もしくは適当な界面活性剤や保護コ
ロイドの存在下で高分子微粒子（粒径０．１〜５ｇ）を
懸濁した液で、これらの重合体もしくは高分子微粒子と
して、ポリ酢酸ビニル、スチレン−ブタジェン共重合体
、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体などが好適である。

■　水溶性のセルロースやデンプン。

■　水溶性もしくは水分散性のポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキシドなど。

これらは、１種もしくは２種以−Ｌ併用することができ
るが、併用することによってそれらが架橋硬化反応する
組合わせは避けるべきである。特に好ましくは上記■か
ら選ばれた樹脂である。

熱可塑性樹脂は、軟化点が５０℃以下、好ましくは０〜
２０℃、数平均分子量が５００〜ｉｏｏ、ｏｏｏ、好ま
しくは３，０００〜１３．０００の範囲である。軟化点
が５０°Ｃより高くなると分散する熱可塑性樹脂粉末の
粘着性伺与が弱く自然剥離する。一方、数平均分子量が
５００より小さくなると、塗膜の付着が著；７く弱い、
またｉｏｏ、ｏｏｏより大きくなると、逆に塗膜の付；
η力が大きいので、いずれも好ましくなく、本発明の目
的は達成できない。

木２明において、上記水性組成物の樹脂を熱可塑性樹脂
に限定しているのは、熱硬化型では加熱により塗膜三次
元に架橋硬化し強靭になりすぎ塗装ラインでの塗着塗料
の剥離を目的としている本件塗料には不適である。又上
記熱可塑性樹脂中にヒドロキシル基のような官能基を有
していても、該官能基と反応する架橋剤、硬化剤、反応
性樹脂などと組合せなければ熱可塑性樹脂として使用で
きる。

本発明において、上記水性組成物に混合する熱可塑性樹
脂粉末（以下「樹脂粉末」という）は、軟化点が５０〜
３００℃、好ましくは８０〜１５０℃で１．かつ数平均
分子量が５００　Ｎ１００，０００．好ましくは５００
〜３０．０００の範囲内であって、前記水性組成物の熱
可塑性樹脂との相溶性がすぐれ、非水溶性で、しかも加
熱によって、該樹脂粉末自体もしくは他の樹脂と三次元
に架橋硬化反応しない常温で粉末状の樹脂である。した
がって、該樹脂粉末は、水酸基、カルボキシル基、エポ
キシ基およびアミノ基などの官能基を全くもしくは殆ど
有さない非官能性またはこれらの官能基を含有する官能
性樹脂のいずれでもさしつかえないが、後者ではこれら
の官能基が他の樹脂などと硬化反応しないように組み合
せる必要がある。このような非官能性もしくは官能性の
樹脂粉末としてはクマロン樹脂、石油樹脂、フェノール
樹脂、ロジン、ポリエステル、アクリル、エポキシ、ポ
リスチレン。

フェノール、尿素メラミン、ウレタン、ポリアミド、ビ
ニール、アセタールなどが挙げられ、このうち特にアク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、クマロン樹脂、ポリスチ
レンなどの粉末が好ましい。

該樹脂粉末に関し、軟化点が５０℃より低くなると、付
着力が弱すぎる。一方３００℃より高くなると、一般的
な工業用ラインでは３００℃以上焼付はできないので連
続膜を形成しない。

数平均分子量が５００より小さくなると塗膜が著しく脆
くなって、特に低温度雰囲気（５℃以下）でわずかの振
動を与えただけで塗膜が自然落下し、さらにサビ防止性
も十分でなく、一方、１００，ｏｏｏよりも高くなると
塗膜の可撓性および耐衝撃性が強くなって可剥性が低下
するので奸まくしない、また、該樹脂粉末の大きさは下
塗塗料中で１０％〜２■、特に１０経〜５００牌が好ま
しい。

本発明の下塗塗料は上記両成分を主成分としており、こ
れらの構成比率は任意に選択できるが。

水性組成物中の熱可塑性樹脂１０重量部（固形分として
）あたり、樹脂粉末は５〜７００重量部。

好ましくは１０〜５００重量部が適している。

本発明の下塗塗料には、さらに、顔料、／＼ジキ防止剤
（シリコーン系、アクリル系）などを添加することもで
きる。

顔料としてはタンカル、シリカ、バリダ、クレーシリカ
などの体質顔料、チタン白、カーボンブラックなどの着
色顔料などを配合することができ、その配合量は、上記
両成分の樹脂１００重量部あたり、５００重量部以下、
特に１０〜３００重量部が好ましい。

また、ハジキ防止剤としては１例えばシリコーン系、ア
クリルエステル系など、沈降防止剤としては例えば、ア
クリル樹脂、醸化ポリエチレン、アマイド系ワックス、
モンモリナイトアミン誘導体などがあげられる。

さらに、アルコール類およびセロソルブ類などの水可溶
性溶剤を水１００重量部あたり、３〜５００重量部、好
ましくは５〜２０重量部加えると、樹脂粉末の分散性が
向上する。

次に本発明の下塗塗料の製造方法について説明する。

本発明の下塗塗料は、予め機械的粉砕などにより粒径ｌ
〜２＋＋＋ｍ（好ましくは１０〜５００ル）に粉砕した
樹脂粉末を水性組成物中に配合し１通常の塗料作成と同
じ方法で分散することによって得られる。特に、分散工
程で樹脂粉末を粒径１０〜３００、に分散することが好
ましい。つまり、水性組成物中に樹脂粉末を懸濁せしめ
る。この分散方法として、例えばボールミル、サンドミ
ル・アトライター、ペイントシェーカー等が利用できる
。又顔料、助剤等のその他の成分の配合は樹脂粉末中に
予め溶融混練するか又は水性組成物中に樹脂粉末を分散
する時に配合してもよい。

本発明の下塗塗料に関し、さらに形成塗膜の被塗物（ハ
ンガーなど）に対する付着力が０．Ｏ１〜１５　ｋｇ／
　ｍｍ２．好ましくは０．０５〜５ｋｇ／Ｃｍ２で、し
かも形成塗膜の伸び率を２０℃において１％以下にする
必要がある。形成塗膜の伺着力および伸び率は上記水性
組成物と樹脂粉末の組成と分子におよび顔料の組成と配
合量などを組み合わせることによって任意に調整できる
。そして。

本発明において形成塗膜の付着力および伸び率の測定は
次の方法で行なった。

付着力は、下塗塗料をダル鋼板（大きさ０．８Ｘ１００
Ｘ１００ＱＩ１１）に膜厚が形成塗膜に基づいて６０μ
になるように塗装し、樹脂粉末の溶融温度以上に加熱し
て塗膜を成形させたものを試験板とする０次に、この試
験板の塗膜面に付着力測定用アタッチメントの接着面（
広さ４　Ｘ　４　Ｃ１１）を２液型工ポキシ樹脂系接着
剤で接合固着させた後。

２０°Ｃにおいて、該試験板を固定してからＬ記アタッ
チメントをショツパ一式引張試験機を用いて５０ｍｍ／
分の速さで引張り、上記塗膜がダル鋼板から剥離させる
に要した最小の力を付着力とした。中位はｋｇ／ｃｍ２
である。

伸び率は、ブリキ板に下塗塗料を形成塗膜で５０ｇにな
るように塗装し加熱溶融した後、長さ６０ｍｍ、１１１
５　ｍｍの長方形にカッターで切り込みを入れ、水銀を
用いて塗膜を剥離し、この塗膜を用いてＴＥＮＳＩＬＯ
Ｎ　　Ｕ↑Ｍ−１１−２０（ＴｏＹｏ　ＢＡＬＤＷＩＮ
Ｇｏ、、　ＬＴＤ）で２０℃における伸び率を測定した
。

本発明において、形成塗膜の付着力が０．０１ｋｇ／ｃ
ｍ２より小さくなると、塗膜が脆すぎて、わずかの振動
を与えただけで塗膜が自然落下し、−力付着力が１５　
ｋｇ／　ｍｍ２より、伸び率が１％よりそれぞれ多くな
ると、可剥性が低下するのでいずれも好ましくない。

本発明の下塗塗料は、固形分含有率を約４０〜９０重量
％、好ましくは５０〜８５重量％に：Ａ整し、スプレー
塗装、ハケ塗り、浸漬塗装、静Ｍｌ塗装、流し塗りなど
によって塗装することが好ましい。塗装膜厚は、特に制
限されないが、形成塗膜に基づいて、２０．以上、特に
６０〜１２０ルの範囲が好ましい、塗膜の形成は、組成
に応じて任意に選択でき、樹脂粉末の溶融温度以北、例
えば１４０°Ｃ以上、好ましくはｉｓｏ〜２２０℃に加
熱することによって行なわれる。

本発明の下ｊｌｊ！塗料をハンガーなどの金属製基体に
塗装しておくと該基体の発錆を防止することができる。

さらに形成塗膜は伸び率およびたわみ性が小さく、付着
性も上記範囲内に調製しであるので、該下地塗料をハン
ガーなどに塗装工程前にあらかじめ塗装しておくと、塗
装工程において該ハンガーなどに肉厚に塗着した塗料は
ハンマーなどで軽く衝撃を与えるだけで小片状にポロポ
ロと本発明の下地塗料の塗膜と共に剥離除去することが
でき、この剥離作業は従来の一時保護塗料（ストリッパ
ブルペイント）に比べて茗しく簡素化された。さらに、
本発明による下地塗料の形成塗膜は、環境温度が１０℃
よりも低温になってもヒビ、ワレ、ハガレなどの発生が
全く認められず。

寒冷地域における塗装ラインなどにも充分に適用できる
。

次に１本発明に関する実施例および比較例を説明する。

■　実施例および比較例 第１表に示した成分を混合、分散せしめて本発明が目的
とする下地塗料を製造した。

第１表 （月）水性組成物 樹脂の組成および物性値は第２表のとおり。

第２表 配合量はすべて樹脂固形分比である。

（ｔ２）樹脂粉末 組成および物性値は第３表のとおりである。

第　　３　表 （木３）顔料 チタン白：帝国化工■製ＪＡ−１ （攻４）アニオン系界面活性剤 サンモリン＃７０：三洋化成■ （求５）ハジキ防止剤 アロンＳ−４００２（東亜合成） （＊８）付着力、伸び率 明細書の記載に準じて測定した。

Ｈ性能試験結果 黒皮鋼板（大きさ１００１００Ｘ３００Ｘ２を＃４００
サンドペーパーで研磨し、トルエンで脱脂後、上記第１
表の下塗塗料をハケで乾燥膜厚にもとすいて７０．にな
るように塗装し、室温で６０分間放着後１４０℃−２０
’加熱乾燥させた。

次に、この塗装鋼板に、アミラー２りＴＰ２６（アミノ
φアルキド樹脂系中塗塗料、関西ペイント■製）を硬化
塗膜にもとずいて４０ＪＬになるようにスプレー塗装し
、１４０℃で２０分間焼付けた後、上塗塗料（アミラン
ク白、アミノアルキド系、関西ペイント■製）をスプレ
ー塗装し。

１４０℃で３０分間焼付けた。そして、さらに、これら
のアミラックＴＰ２６および上塗り塗料を上記のごとく
塗装、焼付けて順次塗り重ね、合計で３０回くり返して
塗装した。中塗り塗膜および上塗り塗膜の合計塗膜厚は
約１６００ＪＬであった。

このように、下塗塗料、中塗塗料および上塗塗料を塗装
して得た試験板を用いて、下’ｌ料の各種性能を調べた
。その結果を第４表に示した。

上記塗装系は、すでに下塗塗料組成物を塗装した被塗物
を台車に載せ、中塗および上塗りを塗装する工程を想定
したものであり、黒皮鋼板は台車もしくはハンガーに見
立てている。

第４表 第４表において、 ・工・　付着力、耐食性、塗膜外観、溶剤臭気はＦ塗塗
料自体およびその単独塗膜の評価であり、中塗り、上塗
り塗料は塗装されていない。

（■　塗着塗料の剥離性は、中塗り、上塗り塗料を前記
のごとく塗り重ねたものについて試験した。

・■　比較例３は、素材に直接中塗りおよび上塗り塗料
を塗装したときの付着力。

付着カニ第１表記載の下塗塗料をダル鋼板（大きさ０．
８Ｘ１００Ｘ１００ｍ厘）に膜厚が乾燥塗膜にもとずい
て６０弘になるように塗装し、常温で２０時間乾燥させ
て試験板とする０次に、この試験板の塗膜面に付着力測
定用のアク−２チメントの接着面（広さ４　Ｘ　４　ｃ
ｍ）を２液型工ポキシ樹脂系接着剤で接合固着させた後
、２０°Ｃにおいて。

該試験板を固定してから上記アタッチメントをショツパ
一式引張試験機を用いて５０層履／分の速さで引張り、
上記塗膜がダル鋼板から剥離させるに要した最小の力を
付着力とした。単位はｋｇ／Ｃｌ１１２である。

耐食性二上記（ＩＩ）と同様に作成した試験板に水道水
１０ｃｃを噴霧し、２４時間放首掛のザビの発生の有無
を調べた。

○：サビ発生殆ど認められず、 ×：サビ発生多く認められる。

塗膜外観：上記（裏りと同様に作成した試験板を室内（
１０°Ｃ）で１０日間放置しその外観を観察する。

Ｏ：キレン、ワレ、ハガレなどの塗膜欠陥が認められな
い。

Δ：キレツ、ワレ、ハガレなどの塗膜欠陥はないが塗膜
に粘着性がある。

×：キレン、ワレ、ハガレなどの塗膜欠陥が認められる
。

塗着塗膜の靭敲性：黒皮鋼板に前記のごとく本発明の下
塗塗料および中、上塗り塗装した試験板を、塗膜側を上
にして水平に首さ、２０℃において、ｅドライバーを塗
面に対して４５°の角度でハンマーでたたき、塗膜の剥
離状態を観察した。

○：素地面から小片状にすみやかに剥離した。

Δ：剥離性塗膜自体の剥離が極めて困難。

Ｘ：剥離することは殆ど不可能。

溶剤の臭気：下塗塗料を塗装から室内で乾燥される時に
溶剤臭気があるか否か調べる。

溶剤臭気がない：０ 溶剤臭気が強い：× 塗膜の形成：第１表の組成物を黒皮鋼板に塗装し室温で
２０時間乾燥させる。その時塗膜の付着性をセロテープ
で確認する。この付着が弱いと工業用ラインで自然に塗
膜が剥離し実用性がない。

比較例の１．２は糊剤の水性組成物がないので自然にボ
ロボロ剥離する。

セロテープで剥離しない：Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軟化点５０℃以下で、しかも数平均分子量 ５００〜１００，０００である熱可塑性樹脂の水溶液も
   しくは水分散液に、軟化点５０〜３００℃で、かつ数平
   均分子量５００〜１００，０００の熱可塑性樹脂粉末を
   混合してなり、形成塗膜と素材との付着力が０．０１〜
   １５ｋｇ／ｃｍ＾２で、形成塗膜伸び率が１％以下（２
   ０℃）であることを特徴とする下塗塗料。