JPS6124060B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はメタリツク塗装仕上げ方法に関する。
さらに詳しくは、アルミ粉および／または顔料を
含むベースコートの上に顔料を含まないトツプコ
ートを塗装し焼付ける２コート１ベーク塗装方法
において、ベースコートに配合される基体樹脂と
メラミン樹脂との相溶性を塗膜の透過率において
80％以上にすることを特徴とするメタリツク塗装
仕上げ方法に関する。 ２コート１ベークの塗装方法においては、ベー
スコート塗装後２〜３分でトツプコートが塗装さ
れるものである。この条件で満足されるメタリツ
ク感を得るためにはベースコートに使用されてい
る基体樹脂とトツプコートに使用されている基体
樹脂とは相溶性が非常に悪く設計されている。相
溶性の良い樹脂同志であると、いわゆる「戻りム
ラ」を生じるからである。即ち、ベースコートと
トツプコートが混じり易くなるためベースコート
に含まれているメタリツク粉や顔料が移動するた
めである。 また、このようにベースコートとトツプコート
がかなり異つた塗料であることから化学的特性、
物理的特性も違つてくるためしばしば問題を生じ
ることが多い。 従来から大きな問題となつていることは、ベー
スコートにトツプコートが塗装された後、数分以
内にベースコートの膜が切れてしまう現象が生じ
ることである。膜切れ現象というのは、第１図の
ようにベースコートが塗装された後、トツプコー
トが塗装されると数分後に第２図のようにベース
コートが切れる現象である。以下、この現象を
「膜切れ」と称する。このような膜切れが生じる
と塗膜表面が凸凹になり、著しく外観を損ねるこ
とになる。本発明者はこのような膜切れ現象の解
明を行ない、欠陥を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、本発明の完成に至つた。 即ち、本発明はメタリツク粉末および必要に応
じて着色顔料を配合した、メラミン樹脂と硬化架
橋する基体樹脂を主成分とする塗料（ベースコー
ト）を塗装し、ついで該塗装面に熱硬化性樹脂を
主成分とした溶剤形塗料（トツプコート）を塗装
し、しかるのちに加熱硬化せしめるメタリツク塗
装仕上げ方法に於いて、ベースコートに配合され
る基体樹脂とメラミン樹脂との相溶性を、塗膜の
透過率で80％以上にすることを特徴とするメタリ
ツク塗装仕上げ方法に係わるものである。 本発明者は、２コート１ベーク塗装方法におい
て発生する上記膜切れ現象を解明するため種々調
査した結果、ベースコートに含まれているメラミ
ン樹脂と基体樹脂の相溶性が悪くコロイド分散状
態を示していることが原因であることをつきとめ
た。この相分離がきついとメラミン樹脂がトツプ
コートに含まれている希釈シンナーの溶解力によ
り容易に溶け上層のトツプコートに移行しようと
働く。この働きによつてベースコートとトツプコ
ートの界面で対流が発生しやすくなり、ベースコ
ートの膜切れが生じることがわかつた。 この膜切れ現象を避けるための解決策として、
メラミン樹脂を抜くことが考えられるが、望まれ
る塗膜性能上困難である。従つて、メラミン樹脂
と相溶性の比較的良い特定の基体樹脂を配合する
ことでこの問題点を解決した。 本発明において相溶性を定量的とするため分光
光度計を用いて、波長4000Åにおける塗膜の透過
率を測定することにした。この場合、4000Åのと
ころが最もその相溶性の差が明らかとなるためで
ある。 通常、ベースコートにおける基体樹脂とメラミ
ン樹脂との配合比は、殆どの場合、重量固形分比
で70：30〜80：20の範囲である。この配合比にお
いて、80％未満の透過率ではベースコートの膜切
れが発生し、80％以上、好ましくは85％以上の透
過率の樹脂組成では全く膜切れ現象を発生しな
い。 本発明に用いられるベースコートの基体樹脂と
しては、加熱によりメラミン樹脂と硬化架橋する
樹脂でかつメラミン樹脂と併用した塗膜の透過率
が80％以上のものであればいずれでもよい。たと
えば、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂などの
１種または２種以上の混合物があげられる。但
し、エポキシ樹脂を用いる場合は、他の樹脂との
混合系として用いられる。また、これらの樹脂と
ともに、硬化架橋反応をしない樹脂、たとえば、
セルロースアセテートブチレート樹脂などを用い
てもよい。 これらのうちでは、耐候性の点からアクリル樹
脂が最も好ましい。 さらに、これらの基体樹脂にメラミン樹脂、メ
タリツク粉末などが配合される。この場合のベー
スコートに配合するメタリツク粉末および必要に
応じて配合する着色顔料は、従来の塗料に使用さ
れているものでよく、たとえば、メタリツク粉末
としてはアルミニウム粉末、銅粉末、雲母粉末、
酸化チタンをコーテイングした雲母状粉末、
MIO（雲母状酸化鉄）などがあり、着色顔料と
しては通常の塗料用顔料が使用できる。 本発明に用いられるトツプコートとは、加熱に
より硬化架橋する樹脂を主成分とし、着色顔料を
含まない塗料であれば、いずれのものでもよい。
たとえば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、アルキ
ド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂および
エポキシ樹脂などの１種または２種以上の混合物
を主成分とした塗料があげられる。但し、エポキ
シ樹脂を用いる場合は、他の樹脂との混合系とし
て用いられ、エポキシ樹脂は樹脂固形分に対し、
通常15重量％以下用いられる。 ここにおいても、ベースコートと同様殆どの場
合、アクリル樹脂とメラミン樹脂とからなるもの
が良い。特に表層であり耐候性が要求されるため
アクリル樹脂とメラミン樹脂の重量配合比率は
75：25前後である。また塗料のタイプとしては、
トツプコートおよびベースコートのいずれも有機
溶剤を媒体とした溶液型塗料、非水デイスパージ
ヨン塗料、多液型塗料、いずれのタイプでもよ
い。またトツプコートには着色顔料は配合しない
が表面調整剤、はじき防止剤、体質顔料などが必
要に応じて添加することができる。 以下、実施例をもつて本発明をさらに詳しく説
明する。部および％は重量部および重量％を示
す。 ベースコート製造例 １ メチルメタアクリレート30％、ブチルメタアク
リレート20％、２−エチルヘキシルアクリレート
13％、エチルアクリレート20％、ヒドロキシエチ
ルメタアクリレート15％およびアクリル酸２％を
重合開始剤アゾビスイソブチロニトリルを用いて
キシロール中で共重合せしめ、加熱残分50％、溶
液酸価80、溶液粘度Ｙ（ガードナ−、25℃）のア
クリル樹脂溶液AB−１を得た。このアクリル樹
脂溶液AB−１を用いて下記配合で溶液型ベース
コート（BASE−１）を作成した。 50％AB−１ 150 部 50％メラミンホルムアルデヒド樹脂（注１）
50 部 アルミペースト−Ａ（注２） 12 部 有機系黄色顔料（注３） 0.01 部 カーボンブラツク（注４） 0.005部 212.015部 （注１） 三井東圧化学(株)製商品名ユーバン20SE （注２） 東洋アルミニウム(株)製商品名アルミペ
ースト1109MA （注３） チバガイギー(株)製商品名イルガジンエ
ロ−3RLTN （注４） コロンビアカーボン(株)製商品名Neo
Spectra Beads AG ついで、このベースコート（BASE−１）をト
ルオール40部、スワゾール＃1000（丸善石油(株)
製、商品名）80部、酢酸ブチル20部、ｎ−ブタノ
ール10部からなる混合溶剤で粘度14秒（フオード
カツプ＃４／20℃）に調整した。 このベースコートに用いた50％AB−１と50％
メラミンホルムアルデヒド樹脂の固形分重量比
75：25における塗膜の透過率は50.8％であつた。 この透過率の測定は次の方法で行つた。アクリ
ル樹脂とメラミン樹脂を規定の配合比で配合した
後、無色透明なガラス板に５ミリのドクタープレ
ードを用いて塗装し、室温で１日間乾燥させて皮
膜を形成させ、分光光度計を用いて波長4000Åの
ところで測定した。 ベースコート製造例 ２ ベースコート製造例１で用いたAB−１を用い
て次の配合でベースコート（BASE−２）を作成
した。 50％AB−１ 160 部 50％メラミンホルムアルデビト樹脂（注）
40 部 アルミペースト−Ａ（注） 12 部 有機系黄色顔料（注） 0.01 部 カーボンブラツク（注） 0.005部 212.015部 （注）製造例１で用いたものを利用した。 この場合のAB−１とメラミンホルムアルデヒ
ド樹脂の配合重量比は80：20でその時の透過率は
75.4％であつた。 ベースコート製造例 ３ スチレン20％、メチルメタアクリレート10％、
ブチルメタアクリレート40％、２−エチルヘキシ
ルアクリレート13％、ヒドロキシエチルメタアク
リレート15％およびアクリル酸２％を重合開始剤
アゾビスアソブチロニトリルを用いてキシロール
中で共重合せしめ、加熱残分50％、溶液酸価80、
溶液粘度Ｙ（ガードナー、25℃）のアクリル樹脂
溶液AB−２を得た。 このアクリル樹脂溶液AB−２を用いて下記配
合で溶液型ベースコート（BASE−３）を作成し
た。 50％AB−１ 70 部 50％AB−２ 80 部 50％メラミンホルムアルデヒド樹脂（注）
50 部 アルミペースト−Ａ（注） 12 部 有機系黄色顔料（注） 0.01 部 カーボンブラツク（注） 0.005部 212.015部 （注）製造例１で用いたものを使用した。 ついで、このベースコートをトルオール40部、
スワゾール＃1000（丸善石油(株)製、商品名）30
部、酢酸ブチル20部、ｎ−ブタノール10部からな
る混合溶剤で粘度14秒（フオードカツプ＃４／20
℃）に調整した。 この時に用いたAB−１：AB−２：メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂の重量配合比率35：40：25に
おける透過率は82.4％であつた。 ベースコート製造例 ４ ベースコート製造例３で作成したAB−２を用
いてBASE−４を作成した。 50％AB−２ 160部 50％メラミンホルムアルデヒド樹脂（注） 40部 アルミペーストＡ（注） 13部 213部 （注）製造例１で使用したもの ここで用いたAB−２とメラミンホルムアルデ
ヒドの重量固形分配合比80：20においての透過率
は90.2％であつた。 つぎにBASE−４をベースコート製造例１〜４
と同様な方法で希釈した。 トツプコート製造例 ５ トツプコートは次のようにして作成した。スチ
レン80％、ブチルメタアクリレート30％、２−エ
チルヘキシルメタアクリレート23％、ヒドロキシ
エチルメタアクリレート15％、アクリル酸２％を
重合開始剤アゾビスイソブチロニトリルを用いて
キシロール中で共重合せしめ、加熱残分50％、溶
液酸価9.0、溶液粘度Ｈ（ガードナー、25℃）の
アクリル樹脂溶液AT−１を得た。 このアクリル樹脂溶液AT−１を用いて溶液型
トツプコートTOP−１を作成した。 トツプコートTOP−１の配合 50％AT−１ 140部 60％メラミンホルムアルデヒド樹脂（注６）50部 190部 （注６）日立化成(株)製商品名メラン＃28 ついでトツプコートTOP−１をスワゾール
＃1000（丸善石油(株)製、商品名）90部、ｎ−ブタ
ノール10部からなる混合溶剤で粘度32秒（フオー
ドカツプ＃４／20℃）に調整した。 実施例１〜２および比較例１〜２ 脱脂およびリン酸塩化成処理を行なつた軟鋼板
に自動車用電着プライマーおよび中塗サーフエー
サーを塗つた塗板を準備した。その上に前述のベ
ースコート製造例１〜４の溶液型ベースコートを
エアスプレーガン（明治機械製作所製、商品名Ｆ
−５）を用いてそそれぞれ塗装し、室温で３分間
放置後、粘度調整したTOP−１をエアスプレー
ガン（明治機械製作所製、商品名Ｆ−５）を用い
て塗装した後10分間放置して膜切れを観察した。 以上の結果を表１に示す。 【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for finishing metallic coatings.
More specifically, in a two-coat, one-bake painting method in which a pigment-free top coat is applied and baked on a base coat containing aluminum powder and/or pigment, the compatibility of the base resin and melamine resin blended in the base coat is evaluated. In membrane permeability
This invention relates to a metallic paint finishing method characterized by a coating finish of 80% or more. In the two-coat, one-bake coating method, the top coat is applied 2 to 3 minutes after the base coat is applied. In order to obtain a metallic feel that satisfies these conditions, the base resin used for the base coat and the base resin used for the top coat are designed to have very poor compatibility. This is because if the resins have good compatibility, so-called "return unevenness" will occur. That is, the base coat and top coat tend to mix, which causes the metallic powder and pigments contained in the base coat to move. In addition, since the base coat and top coat are quite different paints, their chemical characteristics,
Problems often arise because physical properties also differ. A problem that has traditionally been a big problem is that after a top coat is applied to a base coat, the base coat film breaks within a few minutes. The film breakage phenomenon is a phenomenon in which when a top coat is applied after a base coat is applied as shown in Fig. 1, the base coat breaks off several minutes later as shown in Fig. 2. Hereinafter, this phenomenon will be referred to as "film breakage". When such film breakage occurs, the surface of the coating film becomes uneven, which significantly impairs the appearance. The inventor of the present invention has elucidated such a membrane breakage phenomenon and has conducted extensive research to solve the defect, and as a result, has completed the present invention. That is, in the present invention, a paint (base coat) mainly composed of a base resin that cures and crosslinks with a melamine resin is applied, which is mixed with metallic powder and a colored pigment as necessary, and then a thermosetting resin is applied to the painted surface. In the metallic painting finishing method, in which a solvent-based paint (top coat) is applied as a component and then heated and cured, the compatibility between the base resin and melamine resin blended in the base coat is determined by the transmittance of the paint film of 80. % or more. As a result of various investigations to elucidate the above film breakage phenomenon that occurs in the two-coat, one-bake painting method, the inventor of the present invention found that the melamine resin contained in the base coat and the base resin have poor compatibility and exhibit a colloidal dispersion state. I found out that this was the cause. If this phase separation is severe, the melamine resin will easily dissolve due to the dissolving power of the diluting thinner contained in the top coat and will move to the upper layer of the top coat. It was found that this action facilitates the generation of convection at the interface between the base coat and top coat, leading to breakage of the base coat. As a solution to avoid this membrane tearing phenomenon,
It is possible to remove the melamine resin, but this is difficult due to the desired coating performance. Therefore, this problem was solved by blending a specific base resin that has relatively good compatibility with the melamine resin. In the present invention, in order to quantify the compatibility, we decided to measure the transmittance of the coating film at a wavelength of 4000 Å using a spectrophotometer. In this case, the difference in compatibility becomes most obvious at 4000 Å. Usually, the blending ratio of the base resin and melamine resin in the base coat is in the range of 70:30 to 80:20 in weight solids ratio in most cases. In this compounding ratio, if the transmittance is less than 80%, film breakage of the base coat will occur, but if the resin composition has a transmittance of 80% or more, preferably 85% or more, no film breakage will occur. The base resin for the base coat used in the present invention may be any resin as long as it cures and crosslinks with the melamine resin when heated and the transmittance of the coating film used in combination with the melamine resin is 80% or more. Examples include one or a mixture of two or more of acrylic resins, alkyd resins, urethane resins, polyester resins, and epoxy resins. However, when using epoxy resin, it is used as a mixed system with other resins. In addition to these resins, resins that do not undergo curing and crosslinking reactions, such as
Cellulose acetate butyrate resin or the like may also be used. Among these, acrylic resin is most preferred from the viewpoint of weather resistance. Furthermore, melamine resin, metallic powder, etc. are blended with these base resins. The metallic powder blended into the base coat in this case and the colored pigment blended as necessary may be those used in conventional paints. For example, the metallic powder may include aluminum powder, copper powder, mica powder,
Mica-like powder coated with titanium oxide,
Examples include MIO (micaceous iron oxide), and ordinary paint pigments can be used as coloring pigments. The top coat used in the present invention may be any coating material as long as it contains a resin that is cured and crosslinked by heating as a main component and does not contain any colored pigments.
Examples include paints whose main component is one or a mixture of two or more of acrylic resins, melamine resins, alkyd resins, urethane resins, polyester resins, and epoxy resins. However, when using epoxy resin, it is used as a mixed system with other resins, and the epoxy resin has a
Usually used at 15% by weight or less. Here, as with the base coat, in most cases it is preferable to use an acrylic resin and a melamine resin. In particular, since it is the surface layer and weather resistance is required, the weight mixing ratio of acrylic resin and melamine resin is
It was around 75:25. Also, the type of paint is
Both the top coat and the base coat may be of any type, such as a solution type paint using an organic solvent as a medium, a non-aqueous dispersion paint, or a multi-part type paint. Although no coloring pigment is added to the top coat, surface conditioners, anti-repellents, extender pigments, etc. can be added as necessary. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Parts and percentages refer to parts and percentages by weight. Base coat production example 1 30% methyl methacrylate, 20% butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate
13%, ethyl acrylate 20%, hydroxyethyl methacrylate 15% and acrylic acid 2% were copolymerized in xylol using a polymerization initiator azobisisobutyronitrile, heating residue 50%, solution acid value 80, Acrylic resin solution AB-1 having a solution viscosity of Y (Gardner, 25°C) was obtained. Using this acrylic resin solution AB-1, a solution type base coat (BASE-1) was prepared with the following formulation. 50% AB-1 150 parts 50% melamine formaldehyde resin (Note 1)
50 parts Aluminum paste-A (Note 2) 12 parts Organic yellow pigment (Note 3) 0.01 part Carbon black (Note 4) 0.005 parts 212.015 parts (Note 1) Product name Yuban 20SE manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. (Note 2) Product name Aluminum Paste 1109MA manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd. (Note 3) Product name Irgajinero-3RLTN manufactured by Ciba Geigy Corporation (Note 4) Product name Neo manufactured by Columbia Carbon Co., Ltd.
Spectra Beads AG Next, apply this base coat (BASE-1) to 40 parts of toluene and Swazol #1000 (Maruzen Oil Co., Ltd.).
The viscosity was adjusted to 14 seconds (Food cup #4/20°C) with a mixed solvent consisting of 80 parts (trade name), 20 parts butyl acetate, and 10 parts n-butanol. 50% AB-1 and 50% used in this base coat
Solid content weight ratio of melamine formaldehyde resin
The transmittance of the coating film at 75:25 was 50.8%. This transmittance measurement was performed by the following method. After mixing acrylic resin and melamine resin in a specified ratio, it was painted on a colorless transparent glass plate using a 5mm doctor blade, dried at room temperature for one day to form a film, and then measured using a spectrophotometer. Measurements were taken at a wavelength of 4000 Å. Basecoat Production Example 2 A basecoat (BASE-2) was prepared using AB-1 used in Basecoat Production Example 1 with the following formulation. 50% AB-1 160 parts 50% melamine formaldevit resin (note)
40 parts Aluminum paste-A (Note) 12 parts Organic yellow pigment (Note) 0.01 part Carbon black (Note) 0.005 parts 212.015 parts (Note) The same as used in Production Example 1 was used. In this case, the compounding weight ratio of AB-1 and melamine formaldehyde resin is 80:20, and the transmittance is
It was 75.4%. Base coat manufacturing example 3 20% styrene, 10% methyl methacrylate,
40% butyl methacrylate, 13% 2-ethylhexyl acrylate, 15% hydroxyethyl methacrylate and 2% acrylic acid were copolymerized in xylol using a polymerization initiator azobis asobutyronitrile, heating residue 50%, solution acid value 80,
Acrylic resin solution AB-2 having a solution viscosity of Y (Gardner, 25°C) was obtained. Using this acrylic resin solution AB-2, a solution type base coat (BASE-3) was prepared with the following formulation. 50% AB-1 70 parts 50% AB-2 80 parts 50% melamine formaldehyde resin (Note)
50 parts Aluminum paste-A (Note) 12 parts Organic yellow pigment (Note) 0.01 part Carbon black (Note) 0.005 parts 212.015 parts (Note) The same as used in Production Example 1 was used. Next, apply this base coat to 40 parts of toluol,
Swazol #1000 (manufactured by Maruzen Sekiyu Co., Ltd., trade name) 30
20 parts of butyl acetate and 10 parts of n-butanol with a viscosity of 14 seconds (Food Cup #4/20
℃). The transmittance at the weight mixing ratio of AB-1:AB-2:melamine formaldehyde resin used at this time was 35:40:25 was 82.4%. Base coat manufacturing example 4 BASE-4 was created using AB-2 created in base coat manufacturing example 3. 50% AB-2 160 parts 50% melamine formaldehyde resin (Note) 40 parts Aluminum paste A (Note) 13 parts 213 parts (Note) Used in Production Example 1 Weight solids of AB-2 and melamine formaldehyde used here The transmittance at a mixing ratio of 80:20 was 90.2%. Next, BASE-4 is used as base coat manufacturing examples 1 to 4.
Diluted in the same manner. Top coat production example 5 A top coat was produced as follows. 80% styrene, 30% butyl methacrylate, 23% 2-ethylhexyl methacrylate, 15% hydroxyethyl methacrylate, and 2% acrylic acid were copolymerized in xylol using a polymerization initiator, azobisisobutyronitrile, and heated. An acrylic resin solution AT-1 with a residue of 50%, a solution acid value of 9.0, and a solution viscosity of H (Gardner, 25°C) was obtained. A solution-type top coat TOP-1 was prepared using this acrylic resin solution AT-1. Composition of Topcoat TOP-1 50% AT-1 140 parts 60% melamine formaldehyde resin (Note 6) 50 parts 190 parts (Note 6) Hitachi Chemical Co., Ltd. trade name Melan #28 Next, Topcoat TOP-1 was mixed with Swasol #1000. The viscosity was adjusted to 32 seconds (Food Cup #4/20°C) with a mixed solvent consisting of 90 parts (manufactured by Maruzen Sekiyu Co., Ltd., trade name) and 10 parts of n-butanol. Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 A coated plate was prepared by coating a mild steel plate that had been degreased and subjected to phosphate chemical conversion treatment with an electrodeposition primer for automobiles and an intermediate coating of Surfacer. On top of that, apply the solution type base coats of Base Coat Production Examples 1 to 4 using an air spray gun (manufactured by Meiji Kikai Seisakusho, product name: F).
-5) and left for 3 minutes at room temperature, then viscosity-adjusted TOP-1 was applied using an air spray gun (manufactured by Meiji Kikai Seisakusho, trade name F-5) and left for 10 minutes. Membrane breakage was observed. The above results are shown in Table 1. 【table】

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は中塗りの上にベースコートが塗装され
た状態を示し、第２図はベースコートが膜切れし
た状態を示す。 １……ベースコート、２……中塗り、３……ト
ツプコート。 FIG. 1 shows a state in which a base coat is applied on top of an intermediate coat, and FIG. 2 shows a state in which the base coat is broken. 1...Base coat, 2...Intermediate coat, 3...Top coat.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ メタリツク粉末および必要に応じて着色顔料
を配合した、メラミン樹脂と硬化架橋する基体樹
脂を主成分とする塗料（ベースコート）を塗装
し、ついで該塗装面に熱硬化性樹脂を主成分とし
た溶剤形塗料（トツプコート）を塗装し、しかる
のちに加熱硬化せしめるメタリツク塗装仕上げ方
法に於いて、ベースコートに配合される基体樹脂
とメラミン樹脂との相溶性を、塗膜の透過率で80
％以上にすることを特徴とするメタリツク塗装仕
上げ方法。1. A paint (base coat) containing metallic powder and a coloring pigment as the main component, which is a base resin that cures and crosslinks with melamine resin, is applied as a main component, and then a solvent containing a thermosetting resin as a main component is applied to the painted surface. In the metallic painting finishing method, in which a top coat is applied and then heated and cured, the compatibility between the base resin and melamine resin blended in the base coat is determined by the transmittance of the paint film of 80.
% or more.