JPH01103671A

JPH01103671A - 高防錆クリア塗膜

Info

Publication number: JPH01103671A
Application number: JP32764187A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Mase; 間瀬　正行
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-04-20
Also published as: JPH027980B2

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、透明性および防錆性能に特に優れた高防錆ク
リア塗膜に関する。本発明の高防錆クリア塗膜は、自動
車のアルミホイールなどの防錆用として有用である。

［従来の技術］従来、自動車のアルミホイールには、アルミニウムの金
属感、を引立たせるために、一般にクリア塗料が用いら
れている。このクリア塗料に要求される性能としては、
透明性、耐候性および防錆性能がｌ？Ｕされ、これらの
性能に比較的優れたアクリル樹脂とメラミン樹脂、エポ
キシ樹脂を組み合せた焼付塗料が用いられている。しか
しながら塗膜の膜Ｊワが薄いと、小石の衝突などにより
傷付きやすく、その傷の部分から腐蝕が生じてしまう。

また傷が付かないまでも、海浜地域および融雪剤を散布
する地域などにおける防錆性能は充分とはいえなかった
。そこで充分な膜厚を確保するために、同種の塗料を塗
装する度に乾燥させながら数回塗り手ねる多コート多ベ
ーク方式で塗装することが行なわれている。

しかしながら、多コート多ベーク方式を行なう場合には
、居間付着性が不十分となる場合が多く、乾燥塗膜表面
を研磨した後次の塗料を塗布している。しかし研磨は工
数が多大となり、かつ研磨不良の部位では（−１着不良
が生ずる恐れが大きい。これを解決するため、例えば特
開昭６２−９５３６４号公報には、層間付着性向上のた
めのＮ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドを共重合成
分として合成されたアクリル樹脂を含有する防錆塗料組
成物の開示がある。

なお、ウェット−Δンーウエットで塗装した後、２種の
塗膜を同時に硬化させる方法では、層間付着性の問題は
生じないが、タレが生じない程度の膜厚しか塗布するこ
とができず、所望の膜厚が確保できない。

［発明が解決しようとする問題点］上記した特開昭６２−９５３６４号公報に開示された塗
料組成物などによれば、研磨を省略した多口−１〜多ベ
ータ塗装によりｇ！厚を確保でき、防錆性能に優れた塗
膜が得られる。しかしながら、上記した従来の塗料組成
物では、特に面肌、光沢などの外観品質性能を重視する
ために、基体樹脂としては軟質タイプのガラス転移温度
（ＴＣＩ）の低いものが使用されている。従って焼付時
には基体樹脂の粘度が低下し、アルミホイールの切削面
のエツジ部の膜厚が薄くなる場合があった。この現象は
一般に潮引き現象と呼ばれている。さらにスプレー塗装
などの場合には、エツジ部に塗料が乗りにくいという現
象もある。

このような事情により、多コート多ベークで塗装しても
、エツジ部の膜厚が所望の厚さとならない場合があった
。そのためエツジ部からの腐蝕が生じやすいという問題
点がある。またエツジ部が所望の膜厚となるように塗装
置ると、他の部分が必要以上に厚くなり、資源の無駄が
生じるとともに、性能低下が生じる場合もある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり
、エツジ部分にも充分な膜厚で被覆され、かつ高い透明
性を有するとともに表面も平滑で光沢も良好な高防錆ク
リア塗膜を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本発明の高防錆クリア塗膜は、基体樹脂（１）（固形分
）１００手量部と基体樹脂（Ｉ＞中に分散された透明性
フィラー１０〜４０重量部とを含有する塗料から形成さ
れた透明な下塗り塗膜と、下塗り塗膜表面に一体的に被
覆されガラス転移温度が０〜４０℃の基体樹ｔｕｔ（Ｉ
Ｉ）を主成分とするクリア塗料から形成された透明な上
塗り塗膜と、から構成される。

下塗り塗膜は、基体樹脂（Ｉ）と透明性フィラーを含有
する塗料が硬化して形成されている。

基体樹脂（１）は透明性フィラーが混合され、塗膜とし
て硬化した状態で透明であれば、はとんどの樹脂を用い
ることができる。例えば、従来と同様に、アクリル樹脂
、ポリエステル樹脂などの樹脂にメラミン樹脂、ベンゾ
グアナミン樹脂などの硬化剤、および付着性付与剤とし
てのエポキシ樹脂などを混合した焼付は硬化用樹脂を用
いることができる。また、ラッカータイプのエポキシ樹
脂、アクリル化アルキド樹脂などを単独で用いることも
できる。

基体樹脂（Ｉ）には、ガラス転移温度（以下Ｔ９と略す
）が７０〜１００℃の硬質タイプの樹脂を用いることが
望ましい。このようにすれば、焼付時の昇温による塗膜
の粘度の低下が小さくなり、焼付時の塗膜の潮引き現象
が防止され、エツジ部の膜厚が薄くなるのを防止するこ
とができる。Ｔ９が７０℃未満であると焼付時に粘度が
低下しやすくな２て、後述の透明性フィラーの配合量が
少ない場合などにはエツジ部の膜厚が薄くなりやすい。

またＴＯが１００℃をこえると塗装時の不揮発分が低く
なって所望の膜厚を得にく（、スプレー塗装時に糸引き
が生ずるなど、スプレー作業上好ましくない。

透明性フィラーは、上記基体樹脂（Ｉ）に混合された状
態で高いチクソトロピー性を示し、かつ塗膜とされた時
に透明となるものが用いられる。

このような透明性フィラーとしては、例えば市販のアエ
ロジル１３０．２００．３００１３８０、Ｒ−９７２＜
日本アエロジル株式会社製）、Ｇ１００、Ｇ１３０、Ｇ
３００．Ｇ３１０（Ｇｌ　１ｄｄｅｎ　　５ＬＣＲＯＮ
社１ＩＩ）、超疎水性シリカッタラノックスＴＭ−５０
０（グンゼ産業株式会社製）等の微粉シリカを用いるこ
とができる。なかでも比表面積が３００ｍ２／ｇ以上の
超微粉シリカを用いれば、特に高いチクソトロピー性と
高い透明性を得ることができる。このような超微粉シリ
カとしてはアエロジル３８０が市販されている。

この透明性フィラーは、基体樹脂（１）（固形分＞１０
０ｆｆｉ量部に対し１０〜４０重量部、望ましくは１５
〜２５重吊部用重量れる。１０重量部より少ないとチク
ソト［Ｊピー性が小さくタレやすいためエツジ部にｆｔ
Ｊ膜に塗布できず、４０重量部をこえると被塗物との付
着性、塗膜性能などに不具合が生ずる。

上塗り塗膜は、主として基体樹１ｉｔ（Ｉｆ）が硬化し
て形成されたクリア塗膜である。この基体樹脂（ｆｆ）
は、硬化した時に透明であり、かつ諸物性に優れた樹脂
が望ましい。例えばアクリル樹脂とメラミン樹脂との混
合樹脂が挙げられる。本発明の高防錆クリア塗膜ではエ
ツジ部などの膜厚はほとんど下塗り塗膜で確保されるた
め、上塗り塗膜は薄膜で充分であり、塗料はチクソトロ
ピー性を有する必要がない。従って塗面の平滑性に潰れ
た組成とすることができる。

基体樹脂（ＩＩ＞にはＴｏがＯ〜４０’Ｃ１望ましくは
１５〜３０℃の範囲のものが用いられる。このようにす
ることで塗膜の外観品！２を保持し、面肌、光沢を良く
することができる。Ｔｏが０℃未満であると硬度、耐薬
品性などの塗膜物性に劣り、Ｔｇが４０℃をこえると面
肌、光沢などが劣り外観品質上好ましくない。

なお、本発明の高防錆クリア塗膜には、下塗り塗膜およ
び上塗り塗膜を問わず、紫外線吸収剤、硬化促進剤、レ
ベリング剤、増粘剤、消泡剤などの添加剤を使用するこ
とができることはいうまでもない。

また、本発明のクリア塗膜が形成される被塗物の素材は
特に制限されないが、アルミニウムを始めとして、鉄、
銅、スズ、亜鉛などの金属およびこれらの合金を用いれ
ば、その金属感をひきたたせることができる。なお、被
塗物の形状にｔＩＩ）限はない。

本発明の高防錆クリア塗膜を形成するには、まず基体樹
脂（１）に透明性フィラーが分散された下塗り塗料を被
塗物に塗布する。この下塗り塗料は高いチクソトロピー
性を有しているため、静置状態では粘度が高く塗装は困
難であるが、攪拌したり、振動さゼたすして応力を加え
ることによって粘度が低下し、通常のエアスプレーなど
で塗布することができる。応力を加えながら塗装するの
が望ましい。そして被塗物に塗着した下塗り塗料は、静
置状態となるため急激に粘度が上昇し、エツジ部にも厚
膜に塗装することができる。

塗布された下塗り塗膜に上塗り塗膜を形成するには、下
塗り塗膜を乾燥させた後上塗り塗料を塗装する２コ一ト
２ベーク方式で塗装してもよいし、ウェット−オン−ウ
ェットで塗装する２コ一ト１ベータ方式で行なうことも
できる。この上塗り塗料は従来と同様に塗装することが
できる。そして数分のセツティングタイムをおいた後、
所定の温度で所定時間加熱することにより、下塗り塗膜
と上塗り塗膜とは一体的に結合しながら硬化する。

［発明の作用および効果］本発明の高防錆クリア塗膜は、基体樹脂（１）（固形分
）１００ｆ！量部と基体樹脂（Ｉ）中に分散された透明
性フィラー１０〜４０重量部とを含有する塗料から形成
された透明な下塗り塗膜と、ＴＯが０〜４０℃の基体樹
脂（ＩＩ）を主成分とする透明な上塗り塗膜とから構成
されている。従って下塗り塗膜でエツジ部の被覆性を向
上させて高い防錆性を付与するとともに、上塗り塗膜で
外観品質を向上させるという背反事象の機能を分割して
与えることができる。また、上塗り塗膜の架橋密度を大
きくして耐薬品性、耐油性などを付与するとともに、下
塗り塗膜の架橋密度を小さくして内部歪の発生を少なり
シ、付着性を向上させることも容易にできる。

また、下塗り塗料はチクソト［］ビー性が高いため、エ
ツジ部にも厚く塗布できるとともに、焼付時に塗膜の粘
度低下が少なくエツジ部の潮引き現象が防止される。こ
れにより下塗り塗膜でエツジ′部の膜厚を大きく確保で
き、高い防錆性能を有する。また上塗り塗膜は、主とし
てＴＯが０〜４０℃の軟質系の基体樹脂（Ｉｆ）から形
成されているため、面肌、光沢などに優れた外観品質を
有している。そして下塗り塗膜および上塗り塗膜は透明
性に優れているので、アルミホイールなどに塗装された
場合にアルミニウムの金属光沢をｌ（１うことなく表出
させることができる。

［実施例１以下実施例により説明づる。なお、以下にいう「部」は
全てｌｆｆ１部を意味する。

第１図に本実施例の高防錆クリア塗膜の模式的な断面図
を示す。この塗膜は、自動車のアルミホイール１表面に
形成され超微粉シリカ２１が分散された下塗り塗膜２と
、下塗り塗膜２表面に形成された上塗り塗膜３とから構
成される。下塗り塗１１ｑ２と上塗り塗膜３とは優れた
透明性を示し、上塗り塗膜３表面は平滑で良好な光沢を
有している。

またアルミホイール１のエツジ部にも充分な膜厚が確保
されている。

以下、上記塗膜の構成および性能について詳述する。

「第１のシリーズの実施例」（実施例１）（１）基体樹脂の製造１リツトルの４ツロフラスコに、イソブチルアルコール
３０部、ｎ−ブチルアルコール２０部、キシレン１０部
、ツルペッツ（＃１００）４０部を加え、窒素ガスを流
しながら１００〜１１０℃に加熱し、撹拌を開始する。

次にスチレン３２部、アクリル酸エチル４４部、Ｎ−ｎ
−ブトキシメチルアクリルアミド１５部、アクリル酸−
２とドロキシエチル７部およびアクリル酸２部との混合
物に、２．２′−アゾビスイソブチロニトリル１゜９部
を加えて溶解し、上記の溶液の入ったフラスコ内に２時
間を要して滴下する。滴下終了後１時間後に、２．２′
−アゾビスイソブチロニトリル０．９５部を４時間かけ
て添加し、添加後さらに１時間加熱および撹拌を続けた
後冷却して濾過して、透明なアクリル樹脂を１！？た。

このアクリル樹脂は固形分５０％、１！平均分子量は２
０７００１ＴＣＩは約２０℃である。

上記のアクリル樹脂１３０部と、ｎ−ブチル化メラミン
樹脂（三井東圧化学（株）製ニーパン２０８Ｅ−６０（
固形分６０％））２０部およびエポキシ樹脂（油化シェ
ル化学（株）製エピコート１００１Ｂ−８０（固形分８
０％））１０部ヲ配合して基体樹脂（Ｉ）とした。

（２）下塗り塗料の調製上記基体樹脂（Ｉ）８０部に対して超微粉シリカ（「ア
エロジル３８０」日本アエロジル（株）製、比表面！ａ
３８０ｍ２／Ｑ）を１５部配合し、３本ロールミルに３
回通して分散後、さらに基体樹脂＜Ｉ）を８０部加えて
乳濁状の下塗り塗料を製造する。この下塗り塗料はチク
ソトロピー性が非常に高く、静置状態ではほとんど流動
せず、粘度の測定が困難である。

、〈３）上塗り塗料の調製本実施例では上記せ体樹脂（Ｉ＞をそのまま上塗りクリ
ア塗料として用いた。

（４）塗装予めアルカリ脱脂後、リン酸ジルコニウム系の化成処理
剤により表面処理されたアルミホイールを用意し、不揮
発分が２５％となるようにシンナー（酢酸エチル／トル
エン／イブゾール１５０＝７／２／１　）で稀釈された
下塗り塗料を、平面部で１５〜２０μｍになるようにエ
アスプレーで塗装する。なお、稀釈された下塗り塗料は
静置状態では粘度が高く塗装不可能であるが、振動を加
えながら塗装すれば粘度が低下し、エアスプレーによる
塗装が可能である。

そして１分間のフラッシュタイムをおいた後、粘度２５
秒（フォードカップＮｏ、４．２０℃）となるようにシ
ンナー（トルエン／キシレン／ツルペッツ１００／イブ
ゾール１５０　＝　３　／　２　／　４／１）で調整さ
れた上塗りクリヤー塗料を、平面部で２５〜３０μｍに
なるようにウェット−オン−ウェットで塗装し、７分間
のセツティングタイムをおいて、１４０℃にて２０分間
焼付乾燥した。

（５）試験本実施例の塗膜をもつアルミホイールについて、ごばん
目付着試験、テスターによるエツジ部の導通試験、およ
び塩水噴霧４８時間開４０℃×８５％湿度下で１０日間
保持する糸サビ試験を行い、結果を第１表に示す。

（実施例２）超微粉シリカ（アエ［１ジル３８０）の配合量を１３部
としたこと以外は実施例１と同様である。結果を第１表
に示す。

（実施例３）超微粉シリカ（アエロジル３８０）の配合量を１１部と
したこと以外は実施例１と同様である。

結果は第１表に示す。

（実施例４）透明ｔ！１フィラーとして超微粉シリカ（アエロジル３
８０）の代りに、疎水性シリカ（アエロジルＲ−９７２
＞を使用し、その配合量を３０部としたこと以外は実施
例１と同様である。結果は第１表に示づ。

（実施例５）透明性フィラーとして超微粉シリカ（アエロジル３８０
）の代りに、超疎水性シリカ（タラノックスＴＭ−５０
０）を使用し、その配合量を３０部としたこと以外は実
施例１と同様である。結果は第１表に示す。

（比較例１）超微粉シリカ（アエロジル３８ｏ）を用いず、づなわら
下塗り塗料として基体樹脂（ＩＩ＞を用いたこと以外は
実施例１と同様である。結果は第１表に示す。

〈比較例２）超微粉シリカ（アエロジル３８０）の配合量を８部とし
たこと以外は実施例１と同様である。結果は第１表に示
す。

〈比較例３）疎水性シリカ（アエロジルＲ−９７２）の配合量を８部
としたこと以外は実施例４と同様である。

結果は第１表に示す。

（比較例４）超疎水性シリカ（「タラメツ９２フ以外は実施例５と同様である。結果は第１表に示す。

（比較例５）疎水性シリカ（アエロジルＲ−９７２＞の配合量を４０
部としたこと以外は実施例４と同様である。結果は第１
表に示す。

（比較例６）超疎水性シリカ（タラノックスＴＭ−５００）の配合量
を４０部としたこと以外は実施例５と同様である．ＶＪ
果は第１表に示す。

（評価）第１表より、超微粉シソ力（アエロジル３８０）の配合
δが減少し、ある限度を超えると導通試験および糸ナピ
試験の結果が悪くなっていることがあきらかである。そ
してその配合量はＰＷＣ　（Ｐｉｇｍｅｎｔ　　Ｗｅｉ
ｇｈｔ　　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｌ：１ｏｎ）で約１０％
以上が望ましいこともわかる。またシリカが多く含まれ
ると塗膜が脆くなり、ゴバン目試験で剥離が発生してい
る。また透明なフィラーの種類としては、超微粉シリカ
がエツジカバー性に対して効果的であることがわかる。

「第２のシリーズの実施例Ｊ（実施例６）（１）下塗り塗料のｇＡ製基体樹脂＜Ｉ）として市販のエポキシ樹脂（「エビクロ
ンＨ３Ｏ３−４５部大日本インキ化学工業（株）製、固
形分４５％、Ｔｇ約９０℃）を用い、このエポキシ樹脂
１００部に対し、キシレン／セロソルブアセテート／シ
クロヘキサノン−４５／２５／３０　（重量比）のシン
ナー８０部を加えて、樹脂限度２５％のワニスを（りた
。

このワニス１８０部に対し超微粉シリカ（アエロジル３
８０）２０部を混合し、３本ロールミルに３回通過させ
るとともに、上記エポキシ樹脂１５０部および上記シン
ナー１００部をロール上に徐々に投入して分散混合して
、非常にチタントロピー性の高い透明な下塗り塗料が得
られた。

（２）上塗り塗料の調製第１のシリーズの実施例で合成したアクリル樹脂１００
部と、ｎ−ブチル化メラミン樹脂（ニーパン２０８Ｅ−
６０）３５部とを混合し、上塗りクリア塗料とした。

（３）塗装上記下塗り塗料１００部に対して上記シンナーを３０部
配合し、第１のシリーズの実施例と同様のアルミホイー
ルに、平面部で１５〜２０μｍになるようにエアスプレ
ーで塗装し、２分間のセツティングタイムをおいて、１
１０℃にて１５分間乾燥させて下塗り塗膜を形成した。

１時間後アルミホイールの表面温度が常温に下がったの
を確認して、上記シンナーで粘度２５秒（フォードカッ
プＮ０９４．２０℃）に調整された上塗りクリ髪２−塗
料を平面部で２５〜３０μｍになるように塗装し、７分
間のセツティングタイムをおいて、１４０℃にて３０分
間焼付乾燥した。

（４）試験この２コ一ト２ベイク方式で塗装されたアルミホイール
について、第１のシリーズの実施例と同様の試験を行な
った。結果は第２表に示す。

〈実流例７）透明性フィラーとして、超微粉シリカ（アエロジル３８
０）の代りに、疎水性シリカ（アエロジルＲ−９７２＞
を使用しＩＣ以外は実施例６と同様の塗料を用い、同様
に塗装、試験を行なった。結果は第２表に示す。

（実施例８）透明性フィラーとして超疎水性シリカ（「タラノックス
Ｔ　Ｍ　−５００，１グンゼ産業（株）製）を用いたこ
と以外は実施例６と同様である。結果は第２表に示す。

（実施例９）下塗り塗料の基体樹脂（Ｉ）として、アクリル樹脂△（
［アクリディックＭ−１１５６部大日本インキ化学工業
（株）装、不揮発分５０％　Ｔｇ約７８℃）を使用した
こと以外は実施例７と同様である。結果を第２表に示す
。

（実施例１０）基体樹脂（Ｉ）として、アクリル樹脂Ｂ（ｒアクリディ
ックＡ−１１１−５０部大日本インキ化学工業（株）製
、不揮発分５０％、１９６２℃）を使用し、超微粉シリ
カ（アエロジル３８０）の配合量を３０部としたこと以
外は、実施例６と同様である。結果を第２表に示す。

（比較例７）透明性フィラーを用いないこと以外は実施例６と同様で
ある。結果を第２表に示す。

（比較例８）超微粉シリカ（アエロジル３８０）の配合量を１０部と
したこと以外は実施例６と同様である。

結果は第２表に示す。

（比較例９）超微粉シリカ（アエロジル３８０）の配合量を１０部と
したこと以外は実施例９と同様である。

結果は第２表に示す。

（比較例１０）超微粉シリカ（アエロジル３８０）の配合量を１０部と
したこと以外は実施例１０と同様である。

結果は第２表に示す。

（評価）第２表より透明フィラーの配合量の少ないものについて
、基体樹脂のＴｇが高いものほど導通試験、糸ザビ試験
において良好な結果である。

また第１表と第２表より、基体樹脂のＴりが７０℃以上
であり、透明性フィラーとして超微粉シリカを使用する
組合せがエツジカバーに対しては最も効果的であること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の塗膜の構成を示す模式的断
面図である。１・・・アルミホイール３・・・上塗り塗膜　　　　２１・・・超微粉シリカ特
許出願人　アイシン化工株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体樹脂（ I ）（固形分）１００重量部と該基
体樹脂（ I ）中に分散された透明フィラー１０〜４０
重量部とを含有する塗料から形成された透明な下塗り塗
膜と、該下塗り塗膜表面に一体的に被覆されガラス転移温度が
０〜４０℃の基体樹脂（II）を主成分とするクリア塗料
から形成された透明な上塗り塗膜と、からなることを特
徴とする高防錆クリア塗膜。
（２）透明性フィラーは比表面積が１００ｍ＾２／ｇ以
上の超微粉シリカである特許請求の範囲第１項記載の高
防錆クリア塗膜。
（３）基体樹脂（ I ）のガラス転移温度は７０〜１０
０℃である特許請求の範囲第１項記載の高防錆クリア塗
膜。
（４）下塗り塗膜を形成する塗料には基体樹脂（ I ）
（固形分）１００重量部に対して１５〜２５重量部の透
明性フィラーが含有されている特許請求の範囲第１項記
載の高防錆クリア塗膜。
（５）基体樹脂（II）のガラス転移温度は１５〜３０℃
である特許請求の範囲第１項記載の高防錆クリア塗膜。
（６）下塗り塗膜と上塗り塗膜とはウェット−オン−ウ
ェットで塗装され同時に焼付け乾燥されて硬化したもの
である特許請求の範囲第１項記載の高防錆クリア塗膜。