JP3314198B2 - 塗装方法 - Google Patents
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Description
の層間付着性及び耐チッピング性等を改善することを目
的とする。
及び水性上塗塗料を順次塗装して仕上げる技術は既に知
られている。そしてこの塗装系において、水性中塗塗料
及び水性上塗塗料として(A)水酸基及びカルボキシル
基を有するアミン中和基体樹脂及び(B)アミノ樹脂を
主成分とする熱硬化性水性塗料が使用されている。しか
しながら、上記水性塗料を使用して得られる塗膜の層間
付着性及びチッピング性等が不充分であるという問題を
有している。
間付着性を改善し得る塗装方法を提供することにある。
チッピング性を改善し得る塗装方法を提供することにあ
る。
る。
アミン中和型水性上塗塗料を順次塗装するに当たり、ア
ミン中和型水性中塗塗料として(A)水酸基価が30〜15
0KOHmg/gであり且つ酸価が15〜50KOHmg/gであるアミン
中和基体樹脂、(B)アミノ樹脂並びに(C)有機スル
ホン酸アミン塩を主成分として含有する塗料組成物を使
用することを特徴とするものである。
(A)水酸基価が30〜150KOHmg/gであり且つ酸価が15〜
50KOHmg/gである基体樹脂をアミンで中和した樹脂、
(B)アミノ樹脂並びに(C)有機スルホン酸アミン塩
を主成分として含有するものであり、これら(A)成
分、(B)成分及び(C)成分を水と混合し分散させる
ことにより容易に調製される。
を含有するポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン
樹脂、アルキド樹脂等であって、水酸基価30〜150KOHmg
/g、好ましくは60〜120KOHmg/g、酸価15〜50KOHmg/g、
好ましくは20〜40KOHmg/gの樹脂である。基体樹脂の水
酸基価が30KOHmg/gより小さくなると、得られる塗膜の
硬化性が低下し、一方水酸基価が150KOHmg/gより大きく
なると、得られる塗膜の撓み性や耐チッピング性等が低
下するので、いずれも好ましくない。また基体樹脂の酸
価が15KOHmg/gより小さくなると、中塗塗料自体の水分
散安定性が低下し、逆に酸価が50KOHmg/gより大きくな
ると、得られる塗膜の耐水性や耐薬品性等が低下するの
で、いずれも好ましくない。
限り、従来公知の樹脂をいずれも使用することができ、
樹脂を構成する原料成分の組成や樹脂の分子量等は特に
制限されるものではない。本発明で用いられる基体樹脂
の数平均分子量は、通常1000〜50000程度、好ましくは5
000〜30000程度が適している。
カルボキシル基の一部又は全部をアミンで中和すること
により得られるアミン中和基体樹脂である。ここで使用
されるアミンとしては従来公知のものを広く使用でき、
例えばメチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミ
ン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミ
ン、モノエタノールアミン、ネオペンタノールアミン、
2−アミノプロパノール、3−アミノプロパノール、2
−アミノ−2−メチルプロパノール等の第1級モノアミ
ン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピル
アミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン、ジ−n
−プロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N
−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミ
ン、ブチルエタノールアミン等の第2級モノアミン;ト
リエタノールアミン、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、トリブチルアミン、メ
チルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、
ブチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン
等の第3級モノアミン;ジエチレントリアミン、メチル
アミノプロピルアミン等のポリアミン等を挙げることが
できる。本発明では、これらアミンは1種単独で又は2
種以上混合して使用される。上記アミンの中でも2−ア
ミノ−2−メチルプロパノール、N−メチルエタノール
アミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノールア
ミンが好ましい。アミンの使用量は、基体樹脂中の中和
すべきカルボキシル基の量に応じて適宜選択すればよ
い。
室温下又は加熱下に行われる。
成分の架橋剤として使用される。アミノ樹脂としては、
具体的にはメラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂等やこれらのメチロール化物、該メチロール化物の
一部又は全部を炭素数1〜8のモノアルコールでエーテ
ル化したエーテル化アミノ樹脂等を例示できる。これら
の中でも部分又は完全にエーテル化されたエーテル化メ
ラミン樹脂が好適である。これらアミノ樹脂の数平均分
子量は、特に制限されるものではないが、約300〜5000
程度、特に約500〜2000程度であるのが好ましい。
ン酸アミン塩は、有機スルホン酸にアミンを反応せしめ
た化合物である。ここで有機スルホン酸としては、従来
公知のものを広く使用でき、例えばパラトルエンスルホ
ン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレ
ンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、トリ
フルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。これらの中
でも、特にドデシルベンゼンスルホン酸が好適である。
またアミンとしては、上記(A)成分を調製する際に中
和剤として用いられる各種アミンを広く使用することが
できる。ここでもアミンは1種単独で又は2種以上混合
して使用され得る。使用されるアミンとしては、2−ア
ミノ−2−メチルプロパノール、N−メチルエタノール
アミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノールア
ミンが好適である。有機スルホン酸とアミンとの反応は
中和反応であり、アミンを過剰に用いて反応を行うのが
望ましい。
率は特に制限されないが、両成分の合計重量に基づい
て、(A)成分が50〜90%、特に60〜80%、(B)成分
が50〜10%、特に40〜20%となるように両成分を配合す
るのがよい。
なく、広い範囲内から適宜選択すればよいが、上記
(A)成分及び(B)成分の合計100重量部当たり、0.1
〜10重量部、特に1〜5重量部が適している。
記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を水と混合し
分散させることにより容易に調製される。上記(A)成
分、(B)成分及び(C)成分と水との混合割合も特に
限定されるものではないが、塗装時での固形分含有率が
30〜70重量%、特に40〜60重量%になるように両者を混
合するのがよい。
更に必要に応じて着色顔料、体質顔料、紫外線吸収剤等
を適宜配合することもできる。顔料の配合量は、上記
(A)成分と(B)成分との合計100重量部当たり、10
〜150重量部とするのが好ましい。
上記アミン中和型水性中塗塗料を塗装し、次いでアミン
中和型水性上塗塗料を塗装する。
を広く使用できるが、下記に示すようなアミン中和型水
性上塗塗料を使用するのが好ましい。
料は、(D)水酸基及びカルボキシル基を含有する基体
樹脂をアミンで中和した樹脂及び(E)アミノ樹脂を主
成分として含有するものであり、これら(D)成分及び
(E)成分を水と混合し分散させることにより容易に調
製される。
を含有する限り従来公知のものを広く使用でき、例えば
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、珪素含
有樹脂等等が挙げられる。(D)成分として使用される
基体樹脂の水酸基価及び酸価は特に制限されるものでは
ないが、水酸基価が30〜200KOHmg/g、特に50〜150KOHmg
/g、酸価が10〜100KOHmg/g、特に15〜75KOHmg/gである
のが望ましい。また基体樹脂の数平均分子量は、通常10
00〜100000程度、好ましくは5000〜50000程度が適して
いる。
カルボキシル基の一部又は全部をアミンで中和すること
により得られるアミン中和基体樹脂である。ここで使用
されるアミンとしては、上記(A)成分を調製する際に
用いられる各種アミンを広く使用することができる。こ
こでもアミンは1種単独で又は2種以上混合して使用さ
れ得る。アミンの使用量は、基体樹脂中の中和すべきカ
ルボキシル基の量に応じて適宜選択すればよい。上記基
体樹脂とアミンとの中和反応も、常法に従い、室温下又
は加熱下に行われる。
成分の架橋剤として使用される。アミノ樹脂としては、
具体的にはメラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂等やこれらのメチロール化物等を例示できる。更に
本発明では、上記メチロール化物の一部又は全部を炭素
数1〜8のモノアルコールでエーテル化したエーテル化
アミノ樹脂を使用することもできる。特に本発明では、
上記メチロール化を部分的に行ってイミノ基(−NH)を
残存させたイミノ基含有メラミン樹脂を(D)成分のア
ミノ樹脂として使用することが好ましい。これらアミノ
樹脂の数平均分子量は、特に制限されるものではない
が、約300〜5000程度、特に約400〜2000程度であるのが
好ましい。
率は特に制限されないが、両成分の合計重量に基づい
て、(D)成分が50〜90%、特に60〜80%、(E)成分
が50〜10%、特に40〜20%となるように両成分を配合す
るのがよい。
記(D)成分及び(E)成分を水と混合し分散させるこ
とにより容易に調製される。上記(D)成分及び(E)
成分と水との混合割合も特に限定されるものではない
が、塗装時の固形分含有率が15〜60重量%となるように
両者を混合するのがよい。
更に必要に応じて着色顔料、メタリック顔料、体質顔
料、紫外線吸収剤等を適宜配合することもできる。
型水性中塗塗料及びアミン中和型水性上塗塗料を順次塗
装する。
属性被塗物、プラスチック性被塗物等の各種被塗物を例
示できる。
接塗装することもできるが、予め被塗物にカチオン電着
塗料等の下塗塗料(プライマー)を塗装し、硬化させて
なる塗面に上記中塗塗料を塗装するのが好ましい。塗装
方法は、特に限定がなく従来公知の方法を広く適用する
ことができるが、スプレー塗装や静電塗装によるのが好
ましい。塗装時における上記中塗塗料の粘度は10〜150
秒/フォードカップ#4/20℃が好ましく、また中塗塗膜
の膜厚は硬化塗膜に基づいて10〜60μが適している。
橋硬化させてから、又は架橋硬化させることなしに、中
塗塗料を塗装した面に上記上塗塗料を塗装する。中塗塗
料の架橋硬化は、通常100〜180℃の温度下、10〜30分程
度加熱することにより行われる。
する際の塗装方法は、特に限定がなく従来公知の方法を
広く適用することができるが、スプレー塗装や静電塗装
によるのが好ましい。塗装時における上記上塗塗料の粘
度は10〜150秒/フォードカップ#4/20℃が好ましく、
また上塗塗膜の膜厚は硬化塗膜に基づいて20〜100μが
適している。
橋硬化させる。中塗塗料の塗膜が未硬化の場合には、上
塗塗膜及び中塗塗膜の硬化を同時に行うのがよい。上塗
塗料の架橋硬化は、通常100〜180℃の温度下、10〜30分
程度加熱することにより行われる。
要に応じて塗装できる。
の層間付着性(特に中塗塗膜と上塗塗膜との層間付着
性)及び耐チッピング性を改善し得る。
らかにする。
示)混合し、粘度が30秒/フォードカップ#4/20℃にな
るように水を適量加えて分散せしめ、アミン中和型水性
中塗塗料を得た。中塗塗料A−1、A−2及びA−3は
それぞれ実施例1〜3に使用し、中塗塗料A−4は比較
例に使用した。
りである。
のポリエステル樹脂(数平均分子量10000、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、アジピン酸及
び無水フタル酸を反応させ、次いで無水トリメリット酸
を付加したもの)をジメチルエタノールアミンで中和し
た樹脂 アミン中和PE樹脂b:水酸基価85KOHmg/g、酸価25KOHmg/g
のポリエステル樹脂(数平均分子量10000、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、アジピン酸及
び無水フタル酸を反応させ、次いで無水トリメリット酸
を付加したもの)をジメチルエタノールアミンで中和し
た樹脂 アミン中和PE樹脂c:水酸基価100KOHmg/g、酸価25KOHmg/
gのポリエステル樹脂(数平均分子量12000、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、アジピン酸及
び無水フタル酸を反応させ、次いで無水トリメリット酸
を付加したもの)をジメチルエタノールアミンで中和し
た樹脂 メラミン樹脂:商品名サイメル350、数平均分子量450、
三井サイテック社製 製造例2(アミン中和型水性上塗塗料の調製) アクリル樹脂(水酸基価60KOHmg/g、酸価35KOHmg/g、
中和剤としてジメチルエタノールアミンを使用、数平均
分子量6000、(D)成分)70重量部、ブチルエーテル化
メラミン((E)成分)30重量部を)及びチタン白顔料
60重量部混合し、粘度が40秒/フォードカップ#4/20℃
になるように水を適量加えて分散せしめ、アミン中和型
水性上塗白色塗料を得た。
造例1で得られた各種アミン中和型水性中塗塗料を膜厚
が35μになるようにスプレー塗装し、140℃で30分間加
熱処理し、次いで製造例2で得られたアミン中和型水性
上塗白色塗料を膜厚が45μになるようにスプレー塗装
し、140℃で30分間加熱処理した。
方法により調べた。
交する縦横11本ずつの平行線を1mmの間隔で引き、1cm2
の中に100個のます目ができるようにゴバン目状に切り
傷をつけ、その塗面に粘着セロハンテープを貼り付け、
それを急激に剥がした後のゴバン目塗面を評価した。A
は塗膜の剥離が全く認められない、Bは中塗塗膜と上塗
塗膜との層間で剥離が少し認められる、Cは中塗塗膜と
上塗塗膜との層間で剥離が顕著に認められる、を示す。
社製、商品名)を用い、7号砕石0.1kgを4kg/cm2のエア
圧、20℃の温度条件で試験板に吹き付け、角度30度の塗
膜に衝撃を与えた後、塗面を観察した。Aは上塗塗膜の
一部に衝撃による傷が僅かに認められる、Bは上塗塗膜
に衝撃による剥離が少し認められる、Cは上塗塗膜に衝
撃による剥離が多く認められる、を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】アミン中和型水性中塗塗料及びアミン中和
型水性上塗塗料を順次塗装するに当たり、アミン中和型
水性中塗塗料として(A)水酸基価が30〜150KOHmg/gで
あり且つ酸価が15〜50KOHmg/gであるアミン中和基体樹
脂、(B)アミノ樹脂並びに(C)有機スルホン酸アミ
ン塩を主成分として含有する塗料組成物を使用すること
を特徴とする塗装方法。 - 【請求項2】(A)成分のアミン中和基体樹脂が水酸基
価60〜120KOHmg/g、酸価20〜40KOHmg/gのポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂又はアルキド樹脂を
アミンで部分中和もしくは完全中和したものである請求
項1に記載の塗装方法。 - 【請求項3】(B)成分のアミノ樹脂がメラミン樹脂、
尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂又はこれらのメチロー
ル化物である請求項1に記載の塗装方法。 - 【請求項4】(C)成分の有機スルホン酸アミン塩がド
デシルベンゼンスルホン酸のジメチルエタノールアミン
塩である請求項1に記載の塗装方法。 - 【請求項5】(A)成分と(B)成分との配合割合が、
両成分の合計重量に基づいて(A)成分が50〜90%、
(B)成分が50〜10%であり、且つ(C)成分の配合割
合が(A)成分及び(B)成分の合計重量に対して0.1
〜10%である請求項1〜5に記載の塗装方法。 - 【請求項6】(A)成分と(B)成分との配合割合が、
両成分の合計重量に基づいて(A)成分が60〜80%、
(B)成分が40〜20%であり、且つ(C)成分の配合割
合が(A)成分及び(B)成分の合計重量に対して1〜
5%である請求項1〜5に記載の塗装方法。
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