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JP2003003115A - 中塗り塗料組成物、複層塗膜形成方法および複層塗膜 - Google Patents

中塗り塗料組成物、複層塗膜形成方法および複層塗膜

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Publication number
JP2003003115A
JP2003003115A JP2001189136A JP2001189136A JP2003003115A JP 2003003115 A JP2003003115 A JP 2003003115A JP 2001189136 A JP2001189136 A JP 2001189136A JP 2001189136 A JP2001189136 A JP 2001189136A JP 2003003115 A JP2003003115 A JP 2003003115A
Authority
JP
Japan
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acid value
coating film
polyester resin
coating composition
intermediate coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001189136A
Other languages
English (en)
Inventor
Masuo Kida
益夫 喜田
Yasuo Tanaka
八州生 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
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Priority to GB0213606A priority patent/GB2379663B/en
Priority to US10/177,847 priority patent/US6683137B2/en
Publication of JP2003003115A publication Critical patent/JP2003003115A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/56Three layers or more
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
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    • C08L61/28Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中塗り塗料の樹脂の酸価および架橋剤を特定
することにより、短時間焼付け条件でも形成された複層
塗膜が、塗膜外観および上塗り塗膜との密着性が良好で
あり、また中塗り塗料組成物は、貯蔵安定性が良好に保
つことが可能で、その結果塗装工程の短縮化が可能な中
塗り塗料組成物、複層塗膜形成方法および複層塗膜を提
供する。 【解決手段】 高酸価ポリエステル樹脂、低酸価ポリエ
ステル樹脂、イミノ基型メラミン樹脂および顔料を含む
中塗り塗料組成物において、低酸価ポリエステル樹脂の
酸価AVに対する高酸価ポリエステル樹脂の酸価AV
の比率(AV/AV)が、1.25〜5である中
塗り塗料組成物。この中塗り塗料組成物を用いた複層塗
膜形成方法およびこの複層塗膜形成方法を用いた複層塗
膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼付け時間の短縮化が
図られるとともに、塗膜外観および上塗り塗膜との密着
性が良好な中塗り塗料組成物、複層塗膜形成方法塗膜形
成方法および複層塗膜に関する。
【0002】
【従来の技術】金属被塗基材に対しては、腐食に対する
保護、美観を合わせもつために、複層塗膜が形成されて
いる。自動車の塗装において、熱硬化型中塗り塗料を塗
装し、焼き付けられた中塗り塗膜上に、熱硬化性上塗り
ベースコート塗料を塗装し焼き付けることなくウェット
オンウェットで、その上に熱硬化型上塗りクリヤーコー
ト塗料を塗装し、このベースコートとクリヤーコートを
同時に焼き付け硬化させたり、上記焼き付けられた中塗
り塗膜上に、熱硬化性上塗りソリッド塗料を塗装し焼き
付け硬化させたりする方法がある。
【0003】また自動車塗装ラインでは、塗装後の焼付
け時間をできるだけ短縮し、工程の効率化を図りたいと
いう要請があるが、現状の多くの自動車中塗り塗装ライ
ンでは、140℃−30分で行なわれている。
【0004】自動車中塗り塗装ラインを140℃−15
分の焼付け条件に耐える中塗り塗料として開発が進めら
れているが、塗膜外観や上塗りとの密着性に影響を及ぼ
す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中塗
り塗料の樹脂の酸価および架橋剤を特定することによ
り、短時間焼付け条件でも形成された複層塗膜が、塗膜
外観および上塗り塗膜との密着性が良好であり、また中
塗り塗料組成物は、貯蔵安定性が良好に保つことが可能
で、その結果塗装工程の短縮化が可能な中塗り塗料組成
物、複層塗膜形成方法および複層塗膜を提供すること。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の課題
に鑑み鋭意研究した結果、本発明に至った。
【0007】1.高酸価ポリエステル樹脂、低酸価ポリ
エステル樹脂、イミノ基型メラミン樹脂および顔料を含
む中塗り塗料組成物において、低酸価ポリエステル樹脂
の酸価AVに対する高酸価ポリエステル樹脂の酸価A
の比率(AV/AV)が、1.25〜5である
中塗り塗料組成物。
【0008】2.上記メラミン樹脂ならびに上記高酸価
ポリエステル樹脂および上記低酸価ポリエステル樹脂と
の反応を促進する酸触媒を含有しない上記の中塗り塗料
組成物。
【0009】3.上記高酸価ポリエステル樹脂(P1)
および上記低酸価ポリエステル樹脂(P2)との質量比
率が、P1/P2=30/70〜90/10である上記
の中塗り塗料組成物。
【0010】4.上記高酸価ポリエステル樹脂が、数平
均分子量2000〜4000、水酸基価90〜120、
酸価15〜40である上記の中塗り塗料組成物。
【0011】5.上記高酸価ポリエステル樹脂がラクト
ン変性ポリエステル樹脂であり、ラクトン量が上記ラク
トン変性ポリエステル樹脂中に固形分換算で10〜30
質量%である上記の中塗り塗料組成物。
【0012】6.上記低酸価ポリエステル樹脂が、数平
均分子量2000〜4000、水酸基価90〜120、
酸価5〜12である上記の中塗り塗料組成物。
【0013】7.上記イミノ基型メラミン樹脂が、高イ
ミノ基含有メチル・ブチル混合アルキル化メラミン樹
脂、高イミノ基含有メチル化メラミン樹脂また高イミノ
基含有ブチル化メラミン樹脂である上記の中塗り塗料組
成物。
【0014】8.上記高イミノ基含有メチル・ブチル混
合アルキル化メラミン樹脂をメラミン樹脂中に50〜1
00固形分質量%含有する上記の中塗り塗料組成物。
【0015】9.下塗り塗膜が形成された被塗基材に、
上記の中塗り塗料組成物により中塗り塗膜を形成し、次
いで上塗り塗膜を形成する複層塗膜形成方法。
【0016】10.上記の複層塗膜形成方法により得ら
れた複層塗膜。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について詳述
する。
【0018】[中塗り塗料組成物]本発明の中塗り塗料
組成物は、高酸価ポリエステル樹脂、低酸価ポリエステ
ル樹脂、イミノ基型メラミン樹脂および顔料を含む中塗
り塗料組成物において、低酸価ポリエステル樹脂の酸価
AVに対する高酸価ポリエステル樹脂の酸価AV
比率(AV/AV)が、1.25〜5であり、特に
自動車中塗り塗装ラインの焼付け時間の短縮化が図られ
るとともに、塗膜外観および上塗り塗膜との密着性が良
好な中塗り塗料である。上記中塗り塗料組成物の具体的
構成およびその作用効果について説明する。
【0019】上記ポリエステル樹脂は、多価アルコール
とポリカルボン酸との縮合生成物である樹脂を用いる。
また天然乾性油または半乾性油から誘導される脂肪酸残
基を提供する成分を付加することによって得られるアル
キド樹脂を包含するものとする。これらの樹脂は通常の
架橋結合剤との反応に利用し得るある割合の遊離のヒド
ロキシル基およびカルボキシル基を含有する。
【0020】ポリエステル樹脂の製造に適する多価アル
コールは、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリト
リット、ジペンタエリトリット、トリペンタエリトリッ
ト、ヘキサントリオール、およびトリメチロールプロパ
ンとエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドとの縮
合生成物を包含する。
【0021】適当なポリカルボン酸はコハク酸(または
その無水物)、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、マレイン酸、(またはその無水物)、フマル酸、ム
コン酸、イタコン酸、フタル酸(またはその無水物)、
イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸(またはそ
の無水物)およびピロメリト酸(またはその無水物)を
包含する。天然乾性油または半乾性油から誘導されるも
のとして亜麻仁油、大豆油、トール油、脱水ヒマシ油、
魚油および桐油から誘導される脂肪酸サフラワー油、ヒ
マワリ油および綿実油から誘導される脂肪酸を包含す
る。通常、かかるアルキド樹脂の油長は50%を超えな
いことが好ましい。ポリエステルに可塑性を付与する目
的で、さらに単官能性飽和カルボン酸を配合することが
できる。かかる酸の例はC〜C20 の飽和脂肪族酸、
安息香酸、p−第3級ブチル安息香酸およびアビエチン
酸を包含し得る。
【0022】本発明の中塗り塗料組成物では、ポリエス
テル樹脂の酸価を高酸価のポリエステル樹脂(P1)と
低酸価のポリエステル樹脂(P2)を特定比率の酸価と
することに特徴を有するが、酸価の調製は末端カルボキ
シル基の量を調整することにより得られる。
【0023】上記特定比率は、低酸価ポリエステル樹脂
(P2)の酸価AVに対する高酸価ポリエステル樹脂
(P1)の酸価AVの比率(AV/AV)が、
1.25〜5である。この比率が1.25未満では、硬
化が不十分となり、5を超えると過剰硬化による外観や
密着性が不十分となる。好ましくは、1.5〜3.5であ
る。
【0024】上記高酸価のポリエステル樹脂(P1)
は、数平均分子量2000〜4000、水酸基価90〜
120、酸価15〜40が好ましい。数平均分子量が上
記範囲を外れると塗膜性能や外観が不十分の恐れがあ
り、より好ましくは2500〜3500である。水酸基
価が90未満では密着性が不十分の恐れがあり、120
を超えると硬化が不十分の恐れがあり、より好ましくは
90〜100である。酸価が15未満では硬化が不十分
の恐れがあり、40を超えると過剰硬化による外観や密
着性が不十分の恐れがあり、より好ましくは20〜30
である。
【0025】一方、上記低酸価のポリエステル樹脂(P
2)は、数平均分子量2000〜4000、水酸基価9
0〜120、酸価5〜12が好ましい。数平均分子量が
上記範囲を外れると塗膜性能や外観が不十分の恐れがあ
り、より好ましくは2500〜3500である。水酸基
価が90未満では密着性が不十分の恐れがあり、120
を超えると硬化が不十分の恐れがあり、より好ましくは
90〜100である。酸価が上記範囲の5〜12を外れ
ると塗料安定性および塗膜性能が不十分の恐れがあり、
より好ましくは8〜12である。
【0026】さらに上記高酸価のポリエステル樹脂(P
1)と上記低酸価のポリエステル樹脂(P2)との好ま
しい質量比率は、(P1)/(P2)=30/70〜9
0/10である。
【0027】この比率が、30/70未満では、硬化が
不十分の恐れがあり、90/10を超えると、塗料の安
定性や過剰硬化による外観や密着性が不十分となる恐れ
がある。より好ましくは、40/60〜60/40であ
る。
【0028】また上記高酸価のポリエステル樹脂(P
1)は、ラクトン変性ポリエステル樹脂であることが好
ましく、変性するラクトン量は、上記ラクトン変性ポリ
エステル樹脂中に固形分換算で10〜30質量%が好ま
しく、10質量%未満では塗膜の柔軟性が十分に得られ
難く、耐チッピング性が要求される場合には、不十分と
なる恐れがあり、30質量%を超えると過度な塗膜の柔
軟性のために塗膜硬度が不十分の恐れがある。より好ま
しくは、15〜25質量%である。ラクトン変性ポリエ
ステル樹脂は、上記ポリカルボン酸と上記多価アルコー
ルとを使用して生成した連続的なエステル連鎖を炭素数
6〜8のラクトンで変性することにより、耐チッピング
性を向上させたものである。変性するラクトンとして
は、ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル
−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、ζ−エナ
ントラクトン、η−カプリロラクトンあるいはこれらの
環置換体(複素環構成炭素原子に置換基がついたもの)
等を単独あるいは2種以上併用することができる。好ま
しくは、ε−カプロラクトンである。
【0029】上記中塗り塗料組成物に使用する架橋剤と
しては、イミノ基型メラミン樹脂を用いる。上記イミノ
基型メラミン樹脂としては、高イミノ基含有メチル・ブ
チル混合アルキル化メラミン樹脂、高イミノ基含有メチ
ル化メラミン樹脂また高イミノ基含有ブチル化メラミン
樹脂を用いることができる。
【0030】より好ましくは、上記高イミノ基含有メチ
ル・ブチル混合アルキル化メラミン樹脂をメラミン樹脂
中に50〜100固形分質量%含有する。
【0031】なお上記中塗り塗料組成物においては、上
記メラミン樹脂ならびに上記高酸価ポリエステル樹脂お
よび上記低酸価ポリエステル樹脂をビヒクルとすること
により、通常ポリエステル樹脂とメラミン樹脂の硬化促
進機能として用いる酸触媒を含有する必要がない。
【0032】上記ポリエステル樹脂と架橋剤との割合と
しては、ポリエステル樹脂が90〜50質量%、架橋剤
が10〜50質量%であり、好ましくはポリエステル樹
脂が85〜60質量%であり、架橋剤が15〜40質量
%である。架橋剤が10質量%未満では(ポリエステル
樹脂が90質量%を超えると)、塗膜中の架橋が十分で
ない恐れがある。一方、架橋剤が50質量%を超えると
(ポリエステル樹脂が50質量%未満では)、塗料組成
物の貯蔵安定性が低下するとともに硬化速度が大きくな
るため、塗膜外観が悪くなる恐れがある。本明細書にお
ける配合量、配合比率および添加量は、特に断らない限
り固形分換算の量を示す。
【0033】上記中塗り塗料組成物には、各種顔料を含
有する。着色顔料としては、アゾレーキ系顔料、フタロ
シアニン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、キ
ノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン
系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等の有
機顔料類、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、カー
ボンブラック等の無機顔料類が挙げられる。
【0034】また光輝性顔料の例としては、アルミニウ
ムフレーク顔料、着色アルミニウムフレーク顔料、金属
酸化物被覆アルミナフレーク顔料、干渉マイカ顔料、着
色マイカ顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、金
属めっきガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフ
レーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属
チタンフレーク顔料、グラファイト顔料、ステンレスフ
レーク顔料、板状酸化鉄顔料、フタロシアニンフレーク
顔料およびホログラム顔料等を挙げることができる。ま
た各種体質顔料等を併用することができる。
【0035】なお、上記顔料の含有量(PWC)は、5
0%未満が好ましく、30%未満がより好ましい。50
%を超えると塗膜外観が低下する。
【0036】上記中塗り塗料組成物には、上記成分の他
に、脂肪族アミドの潤滑分散体であるポリアミドワック
スや酸化ポリエチレンを主体としたコロイド状分散体で
あるポリエチレンワックスである沈降防止剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、レベリング剤、シリコーンや有機高
分子等の表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑
剤、架橋性重合体粒子(ミクロゲル)等を適宜添加して
含有することができる。これらの添加剤は、通常、上記
樹脂と架橋剤との合計100質量部に対して、それぞれ
15質量部以下の割合で配合することにより、塗料や塗
膜の性能を改善することができる。
【0037】上記中塗り塗料組成物には、上記構成成分
を、通常、溶剤に溶解または分散した態様で提供され
る。溶剤としては、ビヒクルを溶解または分散するもの
であればよく、有機溶剤および/または水を使用し得
る。有機溶剤としては、塗料分野において通常用いられ
るものを挙げることができる。例えば、トルエン、キシ
レン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチ
ルセロソルブ等のエステル類、アルコール類等を例示で
きる。環境面の観点から有機溶剤の使用が規制されてい
る場合には、水を用いることが好ましい。この場合、適
量の親水性有機溶剤を含有させてもよい。
【0038】[複層塗膜形成方法および複層塗膜]本発
明の複層塗膜形成方法は、下塗り塗膜が形成された被塗
基材に、上記の中塗り塗料組成物により中塗り塗膜を形
成し、次いで上塗り塗膜を形成する複層塗膜形成する方
法である。
【0039】被塗基材が、自動車車体および部品の場合
は、被塗基材にあらかじめ化成処理後、電着塗装等によ
る下塗り塗装により形成される下地塗膜を形成しておく
のが好ましい。電着塗装に用いる電着塗料の主要成分と
なる樹脂としては、乾性油、又はポリブタジエン等の液
状ゴム(場合によりエポキシ化した樹脂を骨格とするも
の、例えばマレイン化樹脂、マレイン化ポリブタジエン
樹脂及びアミンエポキシ化ポリブタジエン樹脂等)、樹
脂状ポリオールの脂肪酸エステルを主骨格とする樹脂等
がある。電着塗料用樹脂が酸性樹脂の場合は、アンモニ
ア、アミン、無機アルカリ等の塩基で中和して、水に溶
解又は分散させるのが好ましい。また塩基性樹脂の場合
は、酢酸、ホウ酸、リン酸等の酸で中和して、水に溶解
又は分散させるのが好ましい。電着塗料中にはさらに、
メラミン樹脂、ブロックポリイソシアネート等の架橋
剤、顔料、溶剤等の添加剤を適宜配合することができ
る。電着塗膜は、通常、焼付け後の膜厚が10〜40μ
mになるように設けるのが好ましい。電着塗装における
その他の条件は従来の電着塗装の条件に準じてよい。
【0040】本発明の複層塗膜は、上記の複層塗膜形成
方法により得られた複層塗膜である。
【0041】上記複層塗膜は、種々の被塗基材に形成で
きるが、具体的な被塗基材として例えば、鉄、アルミニ
ウム、銅またはこれらの合金等の金属類、ガラス、セメ
ント、コンクリート等の無機材料、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂等の樹脂類や各種のFRP等のプラスチック材料
類、その他木材、繊維材料(紙、布等)等の天然または
合成材料等を挙げることができる。なお、本文中では、
上記被塗基材に化成処理や下塗り等により形成された下
地塗膜を形成されたものを、被塗基材と表現する場合が
ある。
【0042】上記被塗基材に、本発明の中塗り塗料組成
物を塗装して中塗り塗膜を形成する。上記中塗り塗料
は、上記被塗基材が下塗り塗料等により下地塗装をした
物である場合には、下地塗膜の上にウェットオンウェッ
ト、またはウェットオンドライにより塗装することがで
きる。下地塗膜とともに、または下塗り塗膜硬化後に中
塗り塗膜を120〜160℃で所定時間焼き付け塗膜を
得ることができる。
【0043】上記中塗り塗膜を被塗基材上に形成する方
法は特に限定されないが、スプレー法、ロールコーター
法等が好ましく、また、複数回塗装することも可能であ
る。上記中塗り塗膜の乾燥膜厚は、1コートにつき5〜
50μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。
【0044】本発明の複層塗膜形成方法で用いられる上
塗り塗料としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエ
ーテル樹脂およびこれらの変性樹脂等から選ばれた少な
くとも1種の熱硬化性樹脂と各種架橋剤とを混合したも
のに、各種顔料を用いることができる。これらの樹脂に
おいて、その樹脂系は、有機溶剤型、水系、粉体型のい
ずれであってもよい。上塗り塗料の塗装条件は従来の自
動車の上塗り塗装の仕様と同様としてよい。
【0045】また上記上塗り塗料で、上塗り塗料として
ベースコートの上に、クリヤーコートを形成する場合の
クリヤー塗料としては、上記の上塗り用塗料として一般
に使用されているものを用いることができる。なお特公
平8−19315号公報に記載されたカルボシキル基含
有ポリマーとエポキシ基含有ポリマーとを含有するクリ
ヤーコート塗料が、耐酸性雨対策という観点から好まし
く用いられる。また、これらの上塗り塗料は、必要に応
じて、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、
消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【0046】本発明の複層塗膜形成方法における上塗り
塗料の塗装は、上塗り塗膜を120〜160℃で所定時
間焼き付け塗膜を得ることができる。また上塗り塗膜が
ベースコートとクリヤーコートからなる場合には、上記
ベースコートを硬化させてから行うことができるが、未
硬化状態または半硬化状態の上記ベースコート層に対し
て行う、先のウェットオンウェットで塗装することが好
ましい。また、クリヤーコート塗料を複数回塗装する場
合には、最終のクリヤーコート塗料を塗装した後で同時
に焼き付ければよく、初期にクリヤーコート塗料を塗装
した段階では完全に硬化させなくてもよい。このように
クリヤーコート塗料を用いてウェットオンウェットによ
り形成したクリヤーコートは、ベースコートとともに1
20〜160℃で所定時間焼き付けられ、塗膜を得るこ
とができる。なお、上塗り塗膜の乾燥膜厚は1コートに
つき10〜80μmが好ましく、20〜50μmがより
好ましい。
【0047】
【実施例】次に、本発明を実施例および比較例を挙げて
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
のみ限定されるものではない。
【0048】[製造例1高酸価ポリエステル樹脂(ラク
トン変性ポリエステル樹脂)(P1)の製造]撹拌機、
窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー及びデカンタ
ーを備えた2Lコルベンに、トリメチロールプロパン3
10部、ネオペンチルグリコール310部、及び1,6
−ヘキサンジオール188部を仕込み、80〜100℃
に加熱溶融させ、撹拌が可能になった時点で撹拌を開始
し、さらにイソフタル酸707部とアジピン酸155部
を加えて反応温度を180℃まで昇温させた。反応縮合
水が生成し始めたら、系外へ水を留去しながら3時間か
けて230℃まで均一速度で昇温し、230℃に達した
らそのままの温度で1.5時間反応を継続した。その後
コルベン中にキシレンを添加し、キシレン還流により縮
合反応を継続し、樹脂酸価が20に達したら反応を終了
し、冷却した。冷却後キシレン600 部を加えてオイ
ルフリーポリエステル樹脂ワニスを製造した。得られた
樹脂固形分は不揮発分70.4%、酸価20、および水
酸基価120であった。この樹脂固形分974部をと
り、これにε−カプロラクトン146部及びジラウリン
酸ジ−n−ブチル錫0.4部を加え、窒素雰囲気中で1
50℃まで昇温した。この温度に保持しながら経時サン
プリングを実施し、IRにより未反応ε−カプロラクト
ン量を追跡し、反応率が98%に達した時点で反応を終
了し、冷却した。コルベン内の温度が135℃以下にな
ったら480 部のキシレンを加え、ラクトン変性ポリ
エステル樹脂のワニスを得た。このワニスの不揮発分は
70.2%、数平均分子量約3000、ワニス酸価2
0、および水酸基価100であった。
【0049】[製造例2低酸価ポリエステル樹脂(P
2)の製造]撹拌機、窒素導入管、温度制御装置、コン
デンサー及びデカンターを備えた2Lコルベンに、トリ
メチロールプロパン310部、ネオペンチルグリコール
310 部、及び1,6−ヘキサンジオール188部を
仕込み、80〜100℃に加熱溶融させ、撹拌が可能に
なった時点で撹拌を開始し、さらにイソフタル酸707
部とアジピン酸155部を加えて反応温度を180℃ま
で昇温させた。反応縮合水が生成し始めたら、系外へ水
を留去しながら2時間かけて230℃まで均一速度で昇
温し、230℃に達したらそのままの温度で3時間反応
を継続した。その後コルベン中にキシレンを添加し、キ
シレン還流により縮合反応を継続し、樹脂酸価が8に達
したら反応を終了し、冷却した。冷却後キシレン600
部を加えてオイルフリーポリエステル樹脂ワニスを製
造した。得られた樹脂固形分は不揮発分70.4%、数
平均分子量約3000、酸価8、および水酸基価100
であった。
【0050】
【実施例1〜8および比較例1〜7】[中塗り塗料組成
物の調製]表1に示す特数のポリエステル樹脂を調製
し、ポリエステル樹脂、架橋剤、顔料、添加剤を表1に
示す割合で調製し、次いで、有機溶剤(トルエン/キシ
レン/酢酸エチル/酢酸ブチルの質量比=70/15/
10/5)とともに攪拌機により塗装適正粘度になるよ
うに攪拌混合し、中塗り塗料組成物1〜11を調製し
た。ただし中塗り塗料組成物7〜11は、比較例用であ
る。
【0051】
【表1】
【0052】[被塗基材の調製]垂直面と水平面を有す
るダル鋼板(厚さ0.8mm)を脱脂後、燐酸亜鉛処理
剤(「サーフダインSD2000」、日本ペイント社
製)を使用して化成処理した後、カチオン電着塗料
(「パワートップU−50」、日本ペイント社製)を乾
燥膜厚が25μmとなるように電着塗装した。次いで、
160℃で30分間焼き付けた後、表1に示す中塗り塗
料組成物を乾燥膜厚が40μmとなるようにエアースプ
レー塗装し、140℃で15分間焼き付け中塗り塗膜を
形成し被塗基材とした。
【0053】[上塗り塗膜]上記中塗り塗膜が形成され
た被塗基材に対して、表2に示す上塗りベース塗料1を
乾燥膜厚が15μmになるようにスプレー塗装し第1の
ベースコート形成後3分間セッティングし、表2に示す
クリヤーコート1または2を乾燥膜厚が35μmになる
ように形成し、室温で10分間セッティングし、140
℃の温度で30分間焼き付けた。また実施例8および比
較例7では表2に示す上塗りソリッド塗料1を乾燥膜厚
が40μmになるようにスプレー塗装し10分間セッテ
ィングし、140℃の温度で30分間焼き付けた。得ら
れた複層塗膜の中塗り塗膜と上塗り塗膜との密着性、垂
直面の塗膜外観、塗料貯蔵安定性および工程短縮効果を
下記評価方法で評価した。結果を表2に示した。
【0054】なお、使用した上塗り塗料は、上塗りベー
ス塗料として、アクリル樹脂とメラミン樹脂をビヒクル
とし光輝性顔料としてアルミニウムフレーク顔料を含有
する上塗りベース塗料1(「スーパーラックM−90シ
ルバー」、日本ペイント社製)を用い、クリヤーコート
塗料として、アクリル樹脂とメラミン樹脂とを含有する
上塗りクリヤー塗料1(「スーパーラックO−130ク
リヤー」、日本ペイント社製)または、カルボキシル基
含有ポリマーとエポキシ基含有ポリマーとを含有する上
塗りクリヤー塗料2(「マックフローO−520クリヤ
ー」、日本ペイント社製)の2種類である。また使用し
た上塗りソリッド塗料として、アクリル樹脂とメラミン
樹脂とをビヒクルとして着色顔料として二酸化チタン顔
料を含有するソリッド塗料1(「オルガホワイト」、日
本ペイント社製)を用いた。
【0055】[評価方法] 密着性…複層塗装形成後の試験片を、塗膜素地に達する
1mm目の碁盤目100個を、セロハン粘着テープを用
いて、JIS K 5400に準拠してテープテストに
より、剥離した碁盤目の数を測定した。 3…剥離した碁盤目なし 2…剥離した碁盤目1〜10個 1…剥離した碁盤目11個以上
【0056】塗膜外観…複層塗装形成後の垂直面におけ
る硬化塗膜の凹凸を目視で評価した。 3…塗膜の凹凸が認められない状態であった 2…塗膜の凹凸が僅かに認められる状態であった 1…塗膜の凹凸が認められる状態であった
【0057】塗料貯蔵安定性…調製した中塗り塗料組成
物を60℃で1ヵ月間貯蔵し、粘度の上昇程度を評価し
た。 3…粘度上昇が殆どなし 2…粘度上昇が小さく、粘度調整溶剤少量必要 1…粘度上昇が大きく、粘度調整溶剤多量に必要
【0058】工程短縮効果…140℃−15分の焼付け
条件で、上記の密着性、垂直面の塗膜外観、塗料貯蔵安
定性の実用上の評価をした。 ○…密着性、垂直面の塗膜外観、塗料貯蔵安定性のいず
れの評価も実用上問題なし ×…上記上塗り塗膜との密着性、垂直面の塗膜外観、塗
料貯蔵安定性の評価のいずれかが実用上問題あり
【0059】
【表2】
【0060】表2の結果から明らかのように、本実施例
は、本発明の複層塗膜形成方法により塗膜を形成したも
ので、焼付け時間の短縮化が図られるとともに、塗膜外
観および上塗り塗膜との密着性が良好であった。また中
塗り塗料組成物は、貯蔵安定性が良好であった。一方、
比較例では、上塗り塗膜との密着性、垂直面における塗
膜外観または中塗り塗料組成物の貯蔵安定性のいずれか
が良好な状態を得られず、焼付け時間の短縮化が図られ
ない結果となった。
【0061】
【発明の効果】本発明の中塗り塗料組成物に用いる低酸
価ポリエステル樹脂の酸価AVに対する高酸価ポリエ
ステル樹脂の酸価AVの比率(AV/AV)を、
1.25〜5とすること、および架橋剤であるメラミン
樹脂をイミノ基型メラミン樹脂とすることにより、硬化
反応が安定するため、短時間焼付け条件でも形成された
複層塗膜は塗膜外観および上塗り塗膜との密着性が良好
であり、また中塗り塗料組成物は、貯蔵安定性が良好に
保つことが可能で、その結果塗装工程の短縮化が可能と
なった。
【0062】なお、本発明により得られる複層塗膜は上
記良好な密着性および塗膜外観を有するため自動車、二
輪車等の乗物外板、容器外面、コイルコーティング、家
電業界等の分野において好ましく使用される。
フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE03 CA13 DB02 DC12 EB32 EB35 EB52 EB55 4J038 DA152 DD041 GA06 GA09 MA14 NA01 NA12 NA23 NA26 PB07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高酸価ポリエステル樹脂、低酸価ポリエ
    ステル樹脂、イミノ基型メラミン樹脂および顔料を含む
    中塗り塗料組成物において、低酸価ポリエステル樹脂の
    酸価AVに対する高酸価ポリエステル樹脂の酸価AV
    の比率(AV/AV)が、1.25〜5である中
    塗り塗料組成物。
  2. 【請求項2】 前記メラミン樹脂ならびに前記高酸価ポ
    リエステル樹脂および前記低酸価ポリエステル樹脂との
    反応を促進する酸触媒を含有しない請求項1記載の中塗
    り塗料組成物。
  3. 【請求項3】 前記高酸価ポリエステル樹脂(P1)お
    よび前記低酸価ポリエステル樹脂(P2)との質量比率
    が、P1/P2=30/70〜90/10である請求項
    1または2記載の中塗り塗料組成物。
  4. 【請求項4】 前記高酸価ポリエステル樹脂が、数平均
    分子量2000〜4000、水酸基価90〜120、酸
    価15〜40である請求項1から3いずれか1項記載の
    中塗り塗料組成物。
  5. 【請求項5】 前記高酸価ポリエステル樹脂がラクトン
    変性ポリエステル樹脂であり、ラクトン量が前記ラクト
    ン変性ポリエステル樹脂中に固形分換算で10〜30質
    量%である請求項1から4いずれか1項記載の中塗り塗
    料組成物。
  6. 【請求項6】 前記低酸価ポリエステル樹脂が、数平均
    分子量2000〜4000、水酸基価90〜120、酸
    価5〜12である請求項1から5いずれか1項記載の中
    塗り塗料組成物。
  7. 【請求項7】 前記イミノ基型メラミン樹脂が、高イミ
    ノ基含有メチル・ブチル混合アルキル化メラミン樹脂、
    高イミノ基含有メチル化メラミン樹脂また高イミノ基含
    有ブチル化メラミン樹脂である請求項1から6いずれか
    1項記載の中塗り塗料組成物。
  8. 【請求項8】 前記高イミノ基含有メチル・ブチル混合
    アルキル化メラミン樹脂をメラミン樹脂中に50〜10
    0固形分質量%含有する請求項1から7いずれか1項記
    載の中塗り塗料組成物。
  9. 【請求項9】 下塗り塗膜が形成された被塗基材に、請
    求項1から8いずれか1項記載の中塗り塗料組成物によ
    り中塗り塗膜を形成し、次いで上塗り塗膜を形成する複
    層塗膜形成方法。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の複層塗膜形成方法によ
    り得られた複層塗膜。
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