JPH0699651B2 - 塗装仕上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗装仕上げ方法、特にいわゆる２コート１ベー
ク方式の塗装仕上げ方法に関するものである。

［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 近年、自動車上塗り用塗装においては、メタリック粉末
および／または着色顔料を配合した熱硬化性塗料を塗装
し、そのまま焼付硬化を行なういわゆる１コート１ベー
ク仕上げにかわってメタリック粉末および／または着色
顔料を配合した熱硬化性塗料（ベースコート）を塗装
し、ついで無着色または透明感を損わない程度に着色さ
れた熱硬化性クリアー塗料（トップコート）を塗装しベ
ースコートとトップコートを同時に焼付けするいわゆる
２コート１ベーク方式の塗装仕上げ方法が多くなってい
る。かかる２コート１ベーク塗装仕上げは、仕上り外観
がすぐれていることと、従来の１コート１ベーク方式に
よるメタリック塗装では塗膜が酸に侵され易い欠点を有
しているがそれが改良され、またソリッドカラー塗装に
おいては２コート１ベーク塗装仕上げにすることにより
耐候性に優れる塗膜が得られるという利点がある。しか
し従来の２コート１ベーク方式はベースコート用塗料と
して一般にアミノアルキド樹脂塗料、熱硬化性アクリル
樹脂塗料などを塗装し、２〜５分間放置してある程度の
溶剤を揮発させた後、ただちに同種のトップコート用塗
料を塗装し、ついで熱風乾操炉内温度140〜150℃の雰囲
気で20〜30分間焼付けて硬化させている。ここで、熱風
の発生源としては、重油、プロパンガス、ブタンガス、
都市ガスあるいは電力が一般に使用されているが、熱風
乾燥炉や電熱炉で加熱硬化させるため、熱源として消費
する燃料・電力等によるエネルギーコスト上昇を招くと
いう欠点を有する。

一方、自動車産業においては外板・部品等のプラスチッ
ク化が急速に進展しつつある。素材が鋼板である場合、
使用される塗料樹脂系として、前述のアミノアルキド樹
脂塗料、熱硬化性アクリル塗料などいわゆる焼付一液型
塗料が通常採用されている。しかし素材がプラスチック
化された場合、素材の耐熱温度が低いものもあり、プラ
スチック用として通常の焼付一液型塗料を用いることは
不適当である。

そこで、低温硬化型塗料として、ポリオール型樹脂とイ
ソシアネートプレポリマーの組合せや硬化触媒を用いる
アミノプラスト系や３級アミノ基を官能基として有する
アクリル系樹脂と多官能エポキシ樹脂の組合せ等が検討
又は一部採用されている。しかし、ポリオール型樹脂−
イソシアネートプレポリマー系や３級アミノ基−エポキ
シ樹脂硬化系は共に二液型であり一液型と比較してポッ
トライフ等の作業性の面で大きな欠点を有している。低
温硬化型アミノプラスト系は一液型ではあるが、硬化触
媒を多量に用いるため貯蔵安定性が悪いという欠点があ
る。また別途イソシアネートプレポリマーを適当なブロ
ック剤でブロックしたイソシアネートプレポリマーを用
いれば一液型のポリオール型樹脂−イソシアネートプレ
ポリマー硬化系になるが、現状ではブロック剤の解離温
度が高く低温硬化型樹脂系とは言い難い。以上の如く産
業界では、塗装作業性、各種物性、耐候性の観点からま
た、素材の変換、省エネルギーの観点から、一液型で貯
蔵安定性にすぐれる硬化性樹脂塗料の早急なる開発が要
望されているのが実状である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはかかる上述の諸要求に沿った２コート１ベ
ーク塗装仕上げ用の硬化性樹脂塗料を得るべく鋭意検討
した結果、ベースコート塗料用樹脂として、重合性不飽
和基を有するビニル系重合体および重合性不飽和基を有
するオリゴマーを主成分とする樹脂組成物を用い、一
方、トップコート塗料用樹脂として、一分子中に重合性
不飽和基と少なくとも１個以上のシロキシ基を有するビ
ニル系モノマー等から構成されるビニル系重合体を主成
分とする樹脂組成物を用いることによりこうした要求性
を驚異的に向上させうることを見出して本発明を完成さ
せるに至った。

すなわち、本発明は、メタリック粉末および／または着
色顔料を配合した、硬化性樹脂を主成分とする塗料（ベ
ースコート）を塗装し、次いで、該塗装面に、硬化性樹
脂を主成分とするクリヤー塗料（トップコート）を塗装
し、しかるのち、硬化せしめる塗装仕上げ方法におい
て、上記ベースコート用塗料の必須の成分として、それ
ぞれ、数平均分子量が1,500〜50,000なる、重合性不飽
和結合を有するビニル系重合体（Ａ）の20〜80重量％
と、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル
化物で、数平均分子量が200〜1,000なる、重合性不飽和
結合を有するオリゴマー（Ｂ）の20〜80重量％と、重合
媒体（Ｃ）の0.01〜10重量％とを含有する塗料用樹脂組
成物を用い、他方、上記トップコート用塗料の必須の成
分として、それぞれ、一分子中に、それぞれ、重合性不
飽和結合と、少なくとも１個のシロキシ基とを併せ有す
るビニル系モノマーおよび該モノマー以外の共重合可能
なるビニル系モノマーからなるビニル系モノマーを、ラ
ジカル発生剤の存在下、重合させて得られるビニル系重
合体（Ｄ）と、該重合体（Ｄ）より生成する水酸基と反
応性を有するポリイソシアネート化合物（Ｅ）と、シロ
キシ基の解離促進触媒（Ｆ）とを、上記重合体（Ｄ）よ
り生成するOH基と、上記化合物（Ｅ）中のNCO基との当
量比（OH基/NCO基）が1/0.5〜1/3となるように、かつ、
上記解離促進触媒（Ｆ）が、上記重合体（Ｄ）を基準と
して0.001〜10重量％となるように含有する塗料用樹脂
組成物を用いて複合硬化塗膜を形成することから成る、
新規にして有用なる塗装仕上げ方法を提供しようとする
ものである。

つまり、本発明は、特定のベースコート用の塗料用組成
物［Ｉ］を塗装したのち、特定のトップコート用の塗料
用組成物［II］を塗り重ねすれば、まず、上記塗料用組
成物［Ｉ］の塗装時にあっては、空気中の酸素が遮断さ
れ、重合触媒ないしは重合開始剤（Ｃ）の作用により、
ビニル系重合体（Ａ）中の重合性不飽和結合（以下、重
合性不飽和基ともいう。）と、ビニル系オリゴマー
（Ｂ）中の重合性不飽和基とが反応して塗膜を形成する
一方で、上記塗料用組成物［II］の塗装時にあっては、
主として、それぞれ、ビニル系重合体（Ｄ）中の水酸基
と、また、当該重合体（Ｄ）中のシロキシ基が、空気中
の水分の作用によって、水酸基とシラノール基とに変化
することにより供給される、此の別の水酸基との両方の
水酸基と、ポリイソシアネート化合物（Ｅ）中のポリイ
ソシアネート基とが反応して、強固な塗膜を形成すると
いう、斬新な塗装仕上げ方法を提供しようとするもので
ある。

本発明方法に用いる組成物の一成分である重合性不飽和
基を有するビニル系重合体（Ａ）の数平均分子量は1500
〜60000、好ましくは2000〜30000である。分子量が1500
未満であると加工性の充分な塗膜が得にくく、60000を
越すと塗装作業性が低下するので好ましくない。ビニル
系重合体（Ａ）中の重合性不飽和基は、ビニル系オリゴ
マー（Ｂ）の重合性不飽和基と共重合反応する官能基で
あり、その含量についてはビニル系重合体（Ａ）1000g
中通常0.1〜５個好ましくは0.2〜３個である。

このビニル系重合体（Ａ）を得るには種々の方法がある
が、最も好ましい方法は、水酸基、カルボキシル基、酸
無水基、エポキシ基等の少なくとも１種の官能基を有す
る骨格重合体に、前記官能基と、相互反応性の官能基を
有する重合性モノマーを反応させる方法である。その具
体例には、エポキシ基含有骨格重合体に重合性多塩基酸
（無水物）を反応させる方法、水酸基含有骨格重合体に
重合性多塩基酸無水物を反応させる方法、カルボキシル
基（酸無水基）含有骨格重合体に多価水産基含有重合性
モノマーまたはエポキシ基含有重合性モノマーを反応さ
せる方法、水酸基及びカルボキシル基（酸無水物）含有
骨格重合体にイソシアネート基含有重合性モノマーを反
応させる方法等がある。

上掲方法により用いられる（多価）水酸基含有重合性モ
ノマーの例にはβ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
ート、β−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパンモノ（メタ）アクリレート、グ
リセリンモノ（メタ）アクリレート等があり、重合性一
塩基酸の例には（メタ）アクリル酸、イタコン酸モノメ
チルエステル等があり、重合性多塩基酸（無水物）の特
に代表的なもののみを例示するにとどめれば、（無水）
マレイン酸、フマル酸、（無水）イタコン酸等があり、
エポキシ基含有重合性モノマーの例にはグリシジル（メ
タ）アクリレート、（メタ）アリルグリシジルエーテル
等があり、またイソシアネート基含有重合性モノマーの
例にはβ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート・ト
ルエンジイソシアネート付加物、（メタ）アリルアルコ
ール・ヘキサメチレンジイソシアネート付加物等があ
る。また前記の官能基含有重合性モノマーと併用して骨
格重合体を形成する重合性モノマーの例には（メタ）ア
クリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）
アクリル酸プロピル、イタコン酸ジエチル、スチレン、
α−メチルスチレン等がある。

前記したビニル系重合体（Ａ）やそれぞれの官能基を有
する骨格重合体の製造方法は、公知慣用のラジカル発生
剤の存在下で公知慣用の方法により得られる。

他の成分であるビニル系オリゴマー（Ｂ）とは重合性不
飽和基を有しており、数平均分子量が200〜1000であ
る。分子量が200未満であると、焼付硬化時において蒸
発飛散し、また1000を越すと組成物の流動性が劣り硬化
が充分に進まず塗膜が耐薬品性に劣る傾向があるので好
ましくない。重合性不飽和基含量については１分子当り
２〜５個の範囲が好ましい。

かかるオリゴマーには種々のものがあり、そのうち最も
好ましいものは、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ペンタンジオール、2,2−
ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチル−
３−ヒドロキシプロピオネート等の如き多価アルコール
１モルと２モル以上の（メタ）アクリル酸とのエステル
化物；β−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
β−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の如き水
酸基含有重合性モノマーと（メタ）アクリル酸とのエス
テル化物である。

また（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸、（無
水）フタル酸、（無水）トリメリット酸等の如き多価カ
ルボン酸（無水物）１モルと２モル以上の水酸基含有重
合性モノマーとのエステル化物；水酸基含有重合性モノ
マー、多価カルボン酸（無水物）及びグリシジル（メ
タ）アクリレート、（メタ）アクリルグリシジルエーテ
ル等の如きエポキシ基含有重合性モノマーの反応生成
物；多価カルボン酸（無水物）１モルと２モル以上のエ
ポキシ基含有重合性モノマーとのエステル化物；多価ア
ルコール、多価カルボン酸（無水物）及びエポキシ基含
有重合性モノマーの反応生成物；水酸基含有重合性モノ
マーの他にイタコン酸、Ｎ−メチロール（メタ）アクリ
ルアミド、クロトン酸等の如き活性水素含有重合性モノ
マーとトルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、これらイソシアネートの多価アルコール
付加物等の如きポリイソシアネートとの反応生成物；カ
ルボキシル基含有重合性モノマーとエポキシ樹脂とのエ
ステル化物等もオリゴマーとして使用できる。

次に、重合開始剤（Ｃ）とは上掲ビニル系重合体（Ａ）
中の重合性不飽和基とビニル系オリゴマー（Ｂ）中の重
合性不飽和基との共重合反応を促進させるもので、通常
のラジカル開始剤が使用できる。ラジカル開始剤の代表
例には、アシルパーオキシド、ケトンパーオキシド、ハ
イドロパーオキシド等、例えば過酸化ベンゾイルおよび
その核置換誘導体、ラウロイルパーオキシド、メチルエ
チルケトンパーオキシド、シクロヘキサンパーオキシ
ド、キュメンハイドロパーオキシド等の過酸化物やアゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられ
る。

そしてその配合量は0.01〜10重量％であり好ましくは0.
1〜５重量％が適当である。配合量が0.01重量％以下で
は硬化性が劣り充分な塗膜性能が得られず、逆に、10重
量％を越えた量を配合すれば塗料の安定性が問題とな
る。

得られた組成物をベースコート塗料に用いるには、該組
成物に無機系または有機系の着色顔料、染料、およびメ
タック粉末等を配合して常法の塗料化方法により塗料を
調整すればよい。

ここで着色顔料としては、たとえば、チタン白、弁柄、
オキサイドエローなど無機系のもの、トルイジンレッ
ド、フタロシアニンブルー、ベンジジンエローなど有機
系のもの、またメタリッ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ィングした
雲母状粉末、MIO（雲母状酸化鉄）などが使用できる。

次に、上述したベースコート用塗料の上に、重ね塗りを
行うべき前記したトップコート用塗料用組成物［II］に
は、つまり、トップコート用塗料には、それぞれ、ビニ
ル系重合体（Ｄ）成分と、ポリイソシアネート化合物
（Ｅ）成分と、解離促進触媒（Ｆ）成分とから成る樹脂
組成物が用いられるが、此のビニル系重合体（Ｄ）と
は、たとえば、それぞれ、一分子中に、それぞれ、重合
性不飽和結合と、少なくとも１個のシロキシ基とを併有
するビニル系モノマーと、さらに必要に応じて、該モノ
マー以外の共重合可能なるビニル系モノマーを用いた形
のビニル系モノマーを、ラジカル発生剤の存在下に、重
合させて得られるものを指称するものであり、その際に
は、たとえば、上記した重合性不飽和基・シロキシ基併
有ビニル系モノマーの１〜100重量％と、該モノマーと
共重合可能なる他のビニル系モノマーの99〜０重量％と
なるような比率で以て使用するのが適切である。

当該トップコート用塗料樹脂組成物［II］は、上記重合
性不飽和基・シロキシ基併有ビニル系モノマー中のシロ
キシ基が空気中の水分と反応して、ビニル系重合体
（Ｄ）中に水酸基を生成する処となり、その水酸基に対
して、この水酸基と反応性を有するポリイソシアネート
化合物（Ｅ）中のイソシアネート基を反応せしめること
によって、強固なる塗膜を形成させるという樹脂組成物
であって、当該樹脂組成物を用いたトップコート用塗料
は、とりわけ、貯蔵安定性ないしは保存安定性に優れ
た、極めて実用性の高い一液型塗料となり得るものであ
る。

こうしたトップコート用塗料に用いるビニル系重合体
（Ｄ）を調製するための、前記した重合性不飽和基・シ
ロキシ基併有ビニル系モノマーとは、既述したように、
一分子中に、それぞれ、重合性不飽和基と、次式で示さ
れる、炭素原子と結合するシロキシ基とを併用するとい
う形の化合物を指称するものである。

これらの前記ビニル系モノマーは、たとえばトリエチル
アミンやピリジンの如き塩酸捕捉剤の存在下で、トリア
ルキルクロルシランまたはトリフェニルクロルシラン、
トリアリルクロルシラン、ジアルキルクロルシラン、ジ
アルキルジクロルシラン、ジアルキルヒドロシラン等を
後掲する如き水酸基含有ビニル系モノマー（ａ）と反応
させて得られるものを指称し、それらのうちで代表的な
ものとしたはトリメチルシロキシエチル（メタ）アクリ
レート、トリメチルシロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、トリメチルシロキシブチル（メタ）アクリレー
ト、トリエチルシロキシエチル（メタ）アクリレート、
トリブチルシロキシプロピル（メタ）アクリレートまた
はトリフェニルシロキシアルキル（メタ）アクリレート
などが挙げられる。これら単独であるいは二種以上の混
合物として用いることができる。

また、前記水酸基含有ビニル系モノマー（ａ）として
は、β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、β−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートもしくはβ−
ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートの如きヒドロキ
シアルキル（メタ）アクリレート類またはＮ−メチロー
ル化（メタ）アクリルアミドなどが代表的なものであ
る。そしてこれらのビニル系モノマーの使用量は１〜10
0重量％が良く、好ましくは５〜90重量％である。１重
量％未満では当該モノマーの効果は期待できない。

前記重合性不飽和基・シロキシ基併有ビニル系モノマー
と共重合可能なる他のビニル系モノマーとして代表的な
ものを挙げれば炭素数１〜22なるアルキル（メタ）アク
リレート、スチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチ
レン、α−メチルスチレン、グリシジル（メタ）アクリ
レート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリロニトリル、シクロヘキシル（メタ）ア
クリレート、マレイン酸もしくはフマル酸とC₁〜C₁₈な
る１価アルコール類とのジエステル類、N,Nジアルキル
アミノアルキル（メタ）アクリレート類、または燐酸基
含有（メタ）アクリレート類、酢酸ビニルやヘキサフル
オロプロピレン、テトラフルオロエチレン等の含フッ素
ビニル系モノマー等がある。

本発明組成物を構成する前記ビニル系重合体（Ｄ）を得
るには、以上に挙げたようなモノマー類を用いて公知慣
用の方法、たとえばラジカル発生剤を用いての溶液重合
法によって行なうことができる。

かくして得られるビニル系重合体（Ｄ）は数平均分子量
（ｎ）が500〜50,000なる範囲が好ましい。

当該ビニル系重合体（Ｄ）のｎが500未満である場合
には、塗膜物性が十分とはなり得なく、しかもこの塗膜
物性を出そうとして該ビニル系重合体（Ｄ）のトリアル
キルシロキシ基等が遊離した後の生成される水酸基価
（以下、これを「OH価」と記す。）を高くすれば、塗膜
が脆くなるので好ましくなく、逆に50,000を超えるとき
は塗膜の外観、光沢、肉持感あるいは塗装作業性などに
欠陥が現われ易くなるので好ましくない。

次に、本発明組成物を構成する他の成分であるポリイソ
シアネート類として代表的なものにはトリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネートもしくは
キシリレンジイソシアネートの如き芳香族ジイソシアネ
ート；テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートもしくはトリメチルヘキサンジイソ
シアネートの如き脂肪族ジイソシアネート；イソホロン
ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,4−（な
いしは2,6−）ジイソシアネート、4,4′−メチレンビス
（シクロヘキシルイソシアネート）もしくは1,3−ジ
（イソシアネートメチル）−シクロヘキサンの如き脂環
族ジイソシアネート、そしてこれらの各ジイソシアネー
トと、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネ
オペンチルグリコールもしくはトリメチロールプロパン
の如き多価アルコール類；イソシアネート基と反応する
官能基を有する極く分子量の低いポリエステル樹脂（油
変性タイプをも含む。）；または水などとの付加物であ
り、ピュレット体であり、あるいは上記ジイソシアネー
ト同士の重合体（オリゴマーをも含む。）である。これ
らの中で耐候性の点から脂肪族ジイソシアネートから成
るポリイソシアネートプレポリマーが好適である。そし
て、これらのポリイソシアネート類と前記ビニル系重合
体（Ｄ）との配合比としては生成されるOH基/NCO基＝1/
0.5〜1/3（当量比）なる範囲が塗膜性能の点から好まし
い。

本発明の組成物は、大気中にばく露されると空気中の水
分との反応により加水分解され硬化剤と反応しうる水酸
基を生成する。この加水分解を促進せしめるために、特
定の触媒、つまり、前記解離促進触媒（Ｆ）を用いる必
要がある。かかる触媒として特に代表的なもののみを例
示するにとどめれば、燐酸、燐酸エステル、亜燐酸エス
テル、ｐ−トルエンスルフォン酸及びそのアミン類、安
息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、ナフタリ
ンジスルフォン酸及びそのアミン塩等の酸性触媒、エチ
レンジアミン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ブチルアミン、ジブチルアミ
ン、ｔ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、トリエチルア
ミン等のアミン類、水酸化カリウム、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒、アルキルチタン塩
酸、オクチル酸塩、ジブチル錫ジラウレート、及オクチ
ル酸鉛等のカルボン酸の金属塩、モノブチル錫サルファ
イド、ジオクチル錫サルファイド、ジオクチル錫メルカ
プタイト等のスルフィド型、メルカプチド型有機錫化合
物、テトラエチルアンモニウムフルオライド、フッ化セ
シウム等のフッ素イオンを生じる化合物が有効である。
これら硬化触媒の添加量は、ビニル系重合体（Ｄ）に対
して0.001〜10重量％、好ましくは0.005〜８重量％で使
用するのがよい。

また本発明の組成物は大気中にばく露されない限り硬化
剤と反応しうる水酸基を生成しないので、本発明の組成
物は一液型で安定性の良い塗料用組成物が得られる。し
かし、長期の保存安定性を確保するためには、何らかの
理由により侵入する微量の水分を捕捉してやればよい。
すなわち水分と反応性を有する水結合剤を添加すること
は長期の安定性が確保される。またこの水結合剤をビニ
ル系重合体（Ｄ）を製造する際にあらかじめ初期に混入
して使用してもさしつかえない。この水分と反応性を有
する水結合剤としては、オルトギ酸トリメチル、オルト
ギ酸トリエチル、オルトギ酸トリブチルなどの如きオル
トギ酸トリアルキル類；オルト酢酸トリメチル、オルト
酢酸トリエチル、オルト酢酸トリブチルの如きオルト酢
酸トリアルキル類；オルトホウ酸トリブチル、オルトホ
ウ酸トリエチルの如きオルトホウ酸トリアルキル類；テ
トラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、テト
ラブチルシリケート、テトラ（２−メトキシエチル）シ
リケートもしくはテトラ（２−クロロエチル）シリケー
トの如きテトラ（置換）アルキルシリケート類単体；テ
トラフェニルシリケート、テトラベンジルシリケートの
如き上記テトラ（置換）アルキルシリケート類の同効物
質（以下同効単体と略記する）；またはテトラエチルシ
リケートのダイマー、トリマー、テトラマー、ヘキサマ
ー、「エチルシリケート40」（コルコート（株）製品、
テトラエチルシリケートのテトラマー、ペンタマー、ヘ
キサマーの混合物）などの上掲の各テトラ（置換）アル
キルシリケート類単体や、該シリケート類の同効単体の
縮合物などの加水分解性エステル化合物類、フェニルイ
ソシアネート、ｐ−クロロフェニルイソシアネート、ベ
ンゼンスルフォニルイソシアネート、ｐ−トルエンスル
フォニルイソシアネート、イソシアネートエチルメタア
クリレート（ダウケミカル社（製）のNCO基含有モノマ
ー）等のイソシアネート基を有する化合物類等がある。

使用量としては、ビニル系重合体（Ｄ）に対して0.1〜3
0重量％、好ましくは0.5〜20重量％が良い。

得られた本組成物は、トップコート塗料に用いるのでそ
のままクリヤー塗料として用いることができるが、必要
に応じて透明感を損わない程度に着色顔料または染料を
適宜添加することができる。調製されたベースコート用
塗料およびトップコート用塗料には必要に応じてレベリ
ング剤、紫外線吸収剤、顔料分散剤等各種の慣用の添加
剤を混合させることができる。

かくして配合されたベースコート用塗料を一層目として
塗装し半乾燥ないし乾燥状態に達せしめた後、二層目に
トップコート用塗料を塗装し常温または低温で加温する
とラジカル発生と共にトップコート用塗料の重ね塗りに
より空気しゃ断されたベースコート用塗料に含有される
重合性不飽和基の重合反応が進行し硬化が起る。一方、
トップコート用塗料においては、含有されるシロキシ基
が空気中の水分により水酸基を生成し、この水酸基と反
応性を有するポリイソシアネートとの反応により硬化が
進行して、平坦・平滑性のすぐれた複合硬化塗膜が形成
される。

本発明組成物を用いたベースコート用塗料およびトップ
コート用塗料の塗装には、エアースプレー塗装や静電吹
付け塗装等が美粧効果を充分発揮するためには好適であ
り、ベースコート用塗料の膜厚（乾燥膜厚として、以下
同じ）は５〜50μｍの範囲、好ましくは10〜20μｍの範
囲を適当とし、トップコート用塗料の膜厚は10〜100μ
ｍの範囲、好ましくは10〜60μｍの範囲で塗装される。

ベースコート用塗料のウェット塗膜の乾燥条件と、ベー
スコートとトップコートの塗装間隔は約20℃で１〜45分
間、好ましくは２〜20分間がよく、またベースコートの
塗膜を強制乾燥する場合は60〜80℃の温風で0.5〜５分
間加温するだけでよい。すなわち、上記の乾燥条件でベ
ースコートの塗膜を指触乾燥ないし半硬化乾燥状態に達
せしめた後、トップコートの塗装を行なう。トップコー
トの乾燥は60〜100℃の温風で30〜60分程度強制乾燥さ
せることが硬化性の点や生産性の点で好ましいが、ベー
スコート用塗料とトップコート用塗料の種別や性質に応
じ適宜乾燥・硬化条件を変更しても差支えない。

以上のように、本発明に組成物を用いた２コート１ベー
ク塗装方法を実施することにより、通常のプラスチック
素材の耐熱温度以下の常温または低温加温乾燥で光沢、
肉持感および塗膜性能のすぐれた複合化塗膜を形成する
ことができ、従来の熱硬化性アクリル樹脂塗料やアミノ
アルキド樹脂塗料と比較して遜色のない塗装仕上げが得
られることから本組成物を用いた塗料系は、熱源の節約
や金属・プラスチック一体塗装法による塗装作業性の向
上などに著効があり、さらに本発明組成物は一液型で貯
蔵安定性に優れており、生産性の向上に大きく寄与する
ものである。

［実施例］ 次に本発明を製造例、実施例および比較例により具体的
に説明するが、以下において部は特に断わりのない限り
すべて重量規準であるものとする。

製造例１［ビニル系重合体（Ａ）の調製例］ キシレン890部を撹拌装置、不活性ガス導入口、温度計
および冷却器を備えた４つ口フラスコに仕込んで120℃
に保持し、次いでメチルメタアクリレート458部、エチ
ルアクリレート485部、アクリル酸57部からなるモノマ
ー混合物とアゾビスイソブチロニトリル（AIBN）の５部
およtert−ブチルパーオキシオクトエート（TBPO）の10
部からなる混合物を４時間を要して滴下し、さらに同温
度で20時間保持させた後、２−メチルベンツイミダゾー
ル３部、ハイドロキノン３部およびグリシジルメタアク
リレート111部を加え、120℃に６時間加熱して、不揮発
分52.1％、粘度（ガードナー粘度、25℃以下同様）Ｉ−
Ｊ、数平均分子量10000および酸価2.4なる樹脂容液を得
た。以下このビニル系重合体溶液を（Ｉ−１）と略記す
る。

製造例２［同上］ メチルメタアクリレート270部、エチルアクリレート210
部、β−ヒドロキシエチルメタアクリレート130部、ｎ
−ドデシルメルカプタン10部、アゾビスイソブチロニト
リル15部、ベンゾイルパーオキサイド５部および酢酸エ
チル2000部を80℃に15時間加熱した。次いで酢酸エチル
1700部を留出除去したのち、無水マレイン酸49.5部を加
え、80℃に１時間加熱して不揮発分69.2％、粘度Ｙ−
Ｚ、数平均分子量4000および酸価42.5なる樹脂溶液を得
た。以下このビニル系重合体を（Ｉ−２）と略記する。

製造例３［ビニル系重合体（Ｄ）の調製例］ トルエン500部、酢酸イソブチル50部を撹拌装置、不活
性ガス導入口、温度計および冷却器を備えた４つ口フラ
スコに仕込んで110℃に保持し、次いでトリメチルシロ
キシエチルメタアクリレート260部、ｎ−ブチルメタア
クリレート390部、ｎ−ブチルアクリレート150部、スチ
レン200部からなるモノマー混合物とアゾビスイソブチ
ロニトリル50部及び酢酸イソブチル450部とからなる混
合物を６時間を要して滴下し、さらに同温度に10時間保
持させて不揮発分50.9％、粘度（ガードナー粘度、25℃
以下同様）Ｃ−Ｄ、数平均分子量10000およびOH価36な
る樹脂溶液を得た。以下このビニル系重合体溶液を（Ｉ
−３）と略記する。

製造例４［同上］ トリフェニルシロキシエチルメタアクリレート400部、
ｎ−ブチルメタアクリレート320部、ｎ−ブチルアクリ
レート120部、スチレン160部を代えて用いる以外は製造
例３と同様の操作により樹脂を得た。

不揮発分50.2％、粘度Ｄ−Ｅ、数平均分子量11000およ
びOH価36なる樹脂を得た。以下このビニル系重合体溶液
を（Ｉ−４）と略記する。

製造例５［比較対照のビニル系重合体の調製例］ β−ヒドロキシエチルメタアクリレート170部、スチレ
ン200部、ｎ−ブチルメタアクリレート477部、ｎ−ブチ
ルアクリレート150部、メタアクリレート３部を代えて
用いる以外は製造例３と同様の操作により樹脂を得た。
不揮発分50.3％、粘度Ｋ−Ｌ、数平均分子量14000およ
びOH価36なる樹脂溶液を得た。以下このビニル系重合体
を（Ｉ−５）と略記する。

製造例６［同上］ トルエン500部、酢酸イソブチル50部を撹拌装置、不活
性ガス導入口、温度計および冷却器を備えた４つ口フラ
スコに仕込んで、105℃に保持し、次いでβ−ヒドロキ
シエチルメタアクリレート130部、メチルメタアクリレ
ート407部、エチルアクリレート360部、ｎ−ブチルアク
リレート100部、メタアクリル酸３部からなるモノマー
混合物とアゾビスイソブチロニトリル７部およ酢酸イソ
ブチル393部とからなる混合物を４時間を要して滴下
し、さらに同温度に10時間保持させて不揮発分50.6％、
粘度Ｗ、数平均分子量15000およびOH価28なる樹脂溶液
を得た。以下、得られたビニル系重合体溶液を（Ｉ−
６）と略記する。

以上の各製造例で得られたビニル系重合体溶液について
２コート１ベーク塗装方法による塗膜の諸物性の評価を
するため第１表および第２表に記載する処方で慣用の塗
料化方法に従って、各別に塗料を得、次いで下記の塗装
法にて塗装硬化させた後同表に示すような各項目につい
て物性試験を行なった。それらの結果はまとめて同表に
示す。

塗装方法 エポキシエステル樹脂系電着プライマーを施した表面処
理鋼板に中塗サーフェサーの塗膜を形成せしめ、その上
に粘度10〜20秒（フォードカップ＃4/20℃）に調整した
各ベースコート塗料を、エアースプレーガンを用い、乾
燥膜厚が15〜20μになるように塗装した。これを常温で
５分間放置後、さらに、粘度20〜40秒（フォードカップ
＃4/20℃）に調整した各トップコート塗料を、エアース
プレーガンを用い乾燥膜厚30〜40μｍになるように塗り
重ね、10分間経過後、ポリイソシアネートプレポリマー
硬化系は60℃、30分間、アミノプラスト硬化系は100
℃、20分間の焼付乾燥を行なった。

塗膜物性試験は焼付乾燥後室温にて３日放置後、行なっ
た。

判定基準 ◎…非常に良い ×…不可 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法に使用する組成物は従来
のアミノアルキド樹脂塗料、熱硬化型アクリル樹脂塗料
と比較して、塗装作業性、低温硬化性に優れ、かつ一液
型で貯蔵安定性に優れた２コート１ベーク塗料であり、
得られる塗膜は極めて実用性の高い塗膜物性を有するも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メタリック粉末および／または着色顔料を
   配合した、硬化性樹脂を主成分とする塗料（ベースコー
   ト）を塗装し、次いで、該塗装面に、硬化性樹脂を主成
   分とするクリヤー塗料（トップコート）を塗装し、しか
   るのち、硬化せしめる塗装仕上げ方法において、上記ベ
   ースコート用塗料の必須の成分として、それぞれ、数平
   均分子量が1,500〜50,000なる、重合性不飽和結合を有
   するビニル系重合体（Ａ）の20〜80重量％と、多価アル
   コールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物で、数平
   均分子量が200〜1,000なる、重合性不飽和結合を有する
   オリゴマー（Ｂ）の20〜80重量％と、重合媒体（Ｃ）の
   0.01〜10重量％とを含有する塗料用樹脂組成物を用い、
   他方、上記トップコート用塗料の必須の成分として、そ
   れぞれ、一分子中に、それぞれ、重合性不飽和結合と、
   少なくとも１個のシロキシ基とを併せ有するビニル系モ
   ノマーおよび該モノマー以外の共重合可能なるビニル系
   モノマーからなるビニル系モノマーを、ラジカル発生剤
   の存在下に、重合させて得られるビニル系重合体（Ｄ）
   と、該重合体（Ｄ）より生成する水酸基と反応性を有す
   るポリイソシアネート化合物（Ｅ）と、シロキシ基の解
   離促進触媒（Ｆ）とを、上記重合体（Ｄ）より生成する
   OH基と、上記化合物（Ｅ）中のNCO基との当量比（OH基/
   NCO基）が1/0.5〜1/3となるように、かつ、上記解離促
   進触媒（Ｆ）が、上記重合体（Ｄ）を基準として0.001
   〜10重量％となるように含有する塗料用樹脂組成物を用
   いて複合硬化塗膜を形成することを特徴とする、塗装仕
   上げ方法。