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JP2008001036A - Top coat, coating method and car exterior component - Google Patents

Top coat, coating method and car exterior component Download PDF

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JP2008001036A
JP2008001036A JP2006174433A JP2006174433A JP2008001036A JP 2008001036 A JP2008001036 A JP 2008001036A JP 2006174433 A JP2006174433 A JP 2006174433A JP 2006174433 A JP2006174433 A JP 2006174433A JP 2008001036 A JP2008001036 A JP 2008001036A
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JP
Japan
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clear
paint
coating
coating film
wet
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Pending
Application number
JP2006174433A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatake Asai
雅剛 朝井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-layer coating film which is energy-saving and has a highly aesthetic finish appearance. <P>SOLUTION: The coating method is based on forming a base coating film 12 on a to-be-coated substrate 10 and then a multi-layer coating film consisting of a first clear coating film 14 and a second clear coating film 18, formed in this order, and comprises applying a base coating to the substrate 10, then applying, in order, the first clear coating by the wet-on-wet method and the second clear coating by the wet-on-wet method, followed by baking drying. The first clear coating is a two-liquid type polyurethane coating comprising an isocyanate compound and a polyhydric alcohol, and the blend ratio of the isocyanate compound to the polyhydric alcohol is 0.5-1.0, in a NCO/OH mol ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、上塗塗料、塗装方法および自動車用外装部品、特に、上塗塗膜における層間付着性を向上可能な上塗り塗料および塗装方法に関する。   The present invention relates to a top coating material, a coating method, and an automotive exterior part, and more particularly, to a top coating material and a coating method capable of improving interlayer adhesion in a top coating film.

例えば、従来、自動車車体外板部に上塗塗膜を形成する方法として、着色ベース塗料を塗装し、次いで2クリア塗料を塗装したのち、加熱硬化させ2層塗膜を形成する2コート1ベーク(2C1B)方法が用いられていた(例えば、特許文献1)。   For example, conventionally, as a method of forming a top coat film on an automobile body outer plate portion, a two-coat one-bake (two-layer coat film is formed by applying a colored base paint, and then applying a two-clear paint, followed by heat curing to form a two-layer paint film ( 2C1B) method has been used (for example, Patent Document 1).

しかし、塗膜の平滑性、鮮鋭性などの向上の観点から、上塗塗料を2度塗りする3コート方式が、近年採用され始めている。例えば、3コート方式として、着色ベース塗料と第1クリア塗料とを塗装した後、加熱して両塗装を硬化させてから第2クリア塗料を塗装し、再び加熱硬化させ3層塗膜を形成する3コート2ベーク(3C2B)方式(例えば、特許文献2,3)と、着色ベース塗料と第1クリア塗料と第2クリア塗料とをウエットオンウエットで塗装してから、この3層塗膜を同時に硬化させる3コート1ベーク(3C1B)方式とが既知である。   However, from the viewpoint of improving the smoothness, sharpness, etc. of the coating film, a three-coating system in which the top coating is applied twice has recently been adopted. For example, as a three-coat system, after applying a colored base paint and a first clear paint, heat and cure both paints, then apply a second clear paint, and heat cure again to form a three-layer coating film A 3-coat 2-bake (3C2B) method (for example, Patent Documents 2 and 3), a colored base paint, a first clear paint, and a second clear paint are applied by wet-on-wet, and this three-layer coating film is applied simultaneously. A three-coat one-bake (3C1B) system for curing is known.

上述した3コート2ベーク方式は、2回の加熱工程を有するため、3コート1ベーク方式に比べ1工程多くなってしまい、省エネ化にあまりそぐわない。また、3コート2ベーク方式は、第1クリア塗料を塗装してから加熱し、その後に第2クリア塗料を塗装するため、第1クリア塗膜と第2クリア塗膜との層間付着性が低下してしまうおそれもあった。   Since the above-described 3-coat 2-bake method has two heating steps, the number of steps is one more than that of the 3-coat 1-bake method, which is not suitable for energy saving. Also, in the 3-coat 2-bake method, since the first clear paint is applied and then heated, and then the second clear paint is applied, the interlayer adhesion between the first clear paint film and the second clear paint film is reduced. There was also a risk of doing so.

そこで、3コート1ベーク方式で上塗塗装を行う方法が提案されている。例えば、特許文献4には、数平均分子量が10,000〜12,000で水酸基価100〜110mgKOH/gでかつ酸価5mgKOH/gの水酸基含有アクリル樹脂を、第1クリア塗料ならびに第2クリア塗料として用いることが提案されている。   In view of this, a method of performing top coating by a 3-coat 1-bake method has been proposed. For example, Patent Document 4 discloses a hydroxyl group-containing acrylic resin having a number average molecular weight of 10,000 to 12,000, a hydroxyl value of 100 to 110 mgKOH / g, and an acid value of 5 mgKOH / g, as well as a first clear paint and a second clear paint. It has been proposed to be used as

特開平10−85659号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-85659 特開2003−277678号公報JP 2003-277678 A 特開2000−136345号公報JP 2000-136345 A 特開平10−244218号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-244218

しかしながら、近年、更なる塗膜の平滑性、鮮鋭性の向上が望まれ、さらに、耐久性の観点からも第1クリア塗膜と第2クリア塗膜とのより強固な層間付着性が切望されている。   However, in recent years, further improvement in the smoothness and sharpness of the coating film has been desired, and more robust interlayer adhesion between the first clear coating film and the second clear coating film is also desired from the viewpoint of durability. ing.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、上塗塗膜における層間付着性を向上させる上塗り塗料および塗装方法、これらから得られる自動車用外装部品を提供する。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a top coating material and a coating method for improving interlayer adhesion in a top coating film, and an automotive exterior part obtained therefrom.

本発明の上塗塗料、塗装方法および自動車用外装部品は、以下の特徴を有する。   The top coat, the coating method and the automotive exterior part of the present invention have the following characteristics.

(1)ベース塗料と第1クリア塗料と第2クリア塗料とを含み被塗基材上に複層塗膜を形成するための上塗塗料において、前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料であり、前記第2クリア塗料は、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熱硬化性塗料であり、前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0である。   (1) An overcoat paint for forming a multilayer coating film on a substrate to be coated, comprising a base paint, a first clear paint and a second clear paint, wherein the first clear paint comprises an isocyanate compound and a polyhydric alcohol. The second clear paint is a thermosetting paint containing a carboxyl group-containing polymer and an epoxy group-containing polymer, and the blending amount of the isocyanate compound and the polyhydric alcohol is: The NCO / OH ratio is 0.5 to 1.0 in terms of molar ratio.

第1クリア塗料を構成するイソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料は、常温でも2液が反応可能であるため、第1クリア塗料と第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装しても、第1クリア塗膜の平滑性を確保することができる。さらに、第1クリア塗料中のイソシアネート化合物と多価アルコールの配合量をモル比でNCO/OH比=0.5〜1.0とすることにより、第1クリア塗料と第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装し同時に焼き付けした際、第1クリア塗膜塗面に付着性を促進する残留水酸基(OH基)が多く存在することになる。その結果、焼き付け後の第1クリア塗膜と第2クリア塗膜との層間付着性が向上し、外観および耐久性の高い複層上塗塗膜を得ることができる。   Since the two-component polyurethane paint consisting of the isocyanate compound and polyhydric alcohol that constitutes the first clear paint can react at two temperatures, the first clear paint and the second clear paint are applied wet-on-wet. However, the smoothness of the first clear coating film can be secured. Furthermore, the first clear paint and the second clear paint are wet-on by setting the blending amount of the isocyanate compound and the polyhydric alcohol in the first clear paint to a molar ratio of NCO / OH ratio = 0.5 to 1.0. When wet coating and baking are performed simultaneously, many residual hydroxyl groups (OH groups) that promote adhesion are present on the coated surface of the first clear coating film. As a result, interlayer adhesion between the first clear coating film and the second clear coating film after baking is improved, and a multi-layer top coating film having high appearance and durability can be obtained.

(2)被塗基材上にベース塗膜を形成し、さらに第1クリア塗膜、第2クリア塗膜を順次有する複層塗膜を形成するための塗装方法において、被塗基材に対しベース塗料を塗装し、次いでウエットオンウエットにて第1クリア塗料を塗装し、次にウエットオンウエットにて第2クリア塗料を塗装し、その後、焼き付け乾燥を行う塗装方法であって、前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料であり、前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0である。   (2) In a coating method for forming a base coating film on a substrate to be coated and further forming a multilayer coating film having a first clear coating film and a second clear coating film in order, A coating method in which a base paint is applied, then a first clear paint is applied by wet-on-wet, and then a second clear paint is applied by wet-on-wet, followed by baking and drying. The clear coating is a two-component polyurethane coating composed of an isocyanate compound and a polyhydric alcohol, and the blending amount of the isocyanate compound and the polyhydric alcohol is such that the NCO / OH ratio is 0.5 to 1.0 in molar ratio. is there.

上述したように、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料を第1クリア塗料として用いることにより、常温でも2液が反応可能であるため、第1クリア塗料と第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装しても、第1クリア塗膜の平滑性を確保しながら2層からなる複層クリア塗膜を形成することができる。したがって、3コート2ベーク方式に比べ1回焼き付けを省略することができ、経済性に優れる。また、第1クリア塗料中のイソシアネート化合物と多価アルコールの配合量をモル比でNCO/OH比=0.5〜1.0とすることにより、第1クリア塗料と第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装し同時に焼き付けした際に、第1クリア塗膜塗面に付着性を促進する残留水酸基(OH基)が多く存在することになる。したがって、焼き付け後の第1クリア塗膜と第2クリア塗膜との層間付着性が向上し、外観および耐久性の高い複層上塗塗膜を得ることができる。   As described above, by using a two-component polyurethane paint composed of an isocyanate compound and a polyhydric alcohol as the first clear paint, two liquids can react even at room temperature, so the first clear paint and the second clear paint Even when wet-on-wet is applied, a multilayer clear coating film composed of two layers can be formed while ensuring the smoothness of the first clear coating film. Therefore, compared with the 3-coat 2-bake method, one-time baking can be omitted, and the economy is excellent. Moreover, the first clear paint and the second clear paint are wet-on by setting the blending amount of the isocyanate compound and the polyhydric alcohol in the first clear paint to a molar ratio of NCO / OH ratio = 0.5 to 1.0. When wet coating and baking are performed simultaneously, many residual hydroxyl groups (OH groups) that promote adhesion are present on the coated surface of the first clear coating film. Therefore, the interlayer adhesion between the first clear coating film and the second clear coating film after baking is improved, and a multi-layer top coating film having high appearance and durability can be obtained.

(3)上記(1)に記載の上塗塗料を塗装してなる自動車用外装部品である。   (3) An automotive exterior part formed by applying the top coating composition described in (1) above.

(4)上記(2)に記載の塗装方法を用いて塗装されてなる自動車用外装部品である。   (4) An automotive exterior part that is painted using the coating method described in (2) above.

本発明によれば、平滑性、鮮鋭性を有する2層クリア塗膜の層間付着性を向上させることができる。   According to the present invention, interlayer adhesion of a two-layer clear coating film having smoothness and sharpness can be improved.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[上塗塗料]
本実施の形態の上塗塗料は、ベース塗料と第1クリア塗料と第2クリア塗料とを含み被塗基材上に複層塗膜を形成するための上塗塗料であって、前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ウレタン塗料であり、前記第2クリア塗料は、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熱硬化性塗料であり、前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0である。なお、本発明では、「多価アルコール」と「ポリオール」とは同義である。
[Top coat]
The top coating material of this embodiment is a top coating material for forming a multilayer coating film on a substrate to be coated, including a base coating material, a first clear coating material, and a second clear coating material. Is a two-component urethane paint comprising an isocyanate compound and a polyhydric alcohol, and the second clear paint is a thermosetting paint containing a carboxyl group-containing polymer and an epoxy group-containing polymer, The blending amount of the polyhydric alcohol is such that the NCO / OH ratio is 0.5 to 1.0 in terms of molar ratio. In the present invention, “polyhydric alcohol” and “polyol” are synonymous.

<ベース塗料>
本実施の形態のベース塗料は、基体樹脂と架橋剤とを含有し、基体樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等の官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等を挙げることができる。また、架橋剤としては、例えば、基体樹脂中の官能基と反応し得るメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物等を挙げることができる。基体樹脂と架橋剤との比率は、両成分の合計量を基準に、基体樹脂は50〜90重量%、好ましくは60〜80重量%、架橋剤は50〜10重量%、好ましくは、40〜20重量%である。なお、ベース塗料としてメラミン−アクリル系樹脂等の1液性硬化型塗料が好ましい。
<Base paint>
The base paint of the present embodiment contains a base resin and a crosslinking agent. Examples of the base resin include acrylic resins having a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an epoxy group, a polyester resin, and an alkyd resin. be able to. Moreover, as a crosslinking agent, the melamine resin which can react with the functional group in base resin, a urea resin, a polyisocyanate compound, a block isocyanate compound, a carboxyl group containing compound etc. can be mentioned, for example. The ratio of the base resin and the crosslinking agent is 50 to 90% by weight, preferably 60 to 80% by weight, and 50 to 10% by weight, preferably 40 to 40% by weight, based on the total amount of both components. 20% by weight. A one-component curable coating such as melamine-acrylic resin is preferable as the base coating.

ベース塗料が着色ベース塗料である場合には、着色顔料が添加される。着色顔料としては、例えば、ソリッドカラー顔料、メタリック顔料及びパール調顔料等が使用できる。ソリッドカラー顔料として、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムエロー、酸化クロム、プルシアンブルー、コバルトブルー等の無機顔料;アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等の有機顔料が挙げられる。メタリック顔料としては、例えば、りん片状アルミニウム、雲母状酸化鉄等が挙げられる。また、パール調顔料としては、例えば、雲母、金属酸化物で表面被覆した雲母等が挙げられる。   When the base paint is a colored base paint, a color pigment is added. As the color pigment, for example, a solid color pigment, a metallic pigment, a pearl pigment, and the like can be used. Examples of solid color pigments include inorganic pigments such as titanium oxide, zinc white, carbon black, cadmium red, molybdenum red, chrome yellow, chromium oxide, Prussian blue, cobalt blue; azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindoline pigments, Examples thereof include organic pigments such as selenium pigments and perylene pigments. Examples of metallic pigments include flaky aluminum and mica-like iron oxide. Further, examples of the pearl-like pigment include mica, mica whose surface is coated with a metal oxide, and the like.

これらの着色顔料は、単独で又は2種以上併用することが可能である。これらの着色顔料の配合量は、目的とする色調、メタリック感、パール調に応じて、任意に選択でき、制限は特にない。   These color pigments can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of these coloring pigments can be arbitrarily selected according to the target color tone, metallic feeling, and pearl tone, and is not particularly limited.

有機溶剤は上記基体樹脂、架橋剤及び着色顔料を混合して溶解乃至分散できるものであれば良く、例えば、炭化水素系、エステル系、エーテル系、アルコール系、ケトン系等の通常の塗料用溶剤が使用できる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the base resin, the cross-linking agent, and the color pigment. For example, a hydrocarbon solvent, an ester solvent, an ether solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, and the like can be used. Can be used.

着色ベース塗料は、上記基体樹脂、架橋剤及び着色顔料を有機溶剤に常法により混合して溶解乃至分散させることによって調製できる。   The colored base paint can be prepared by mixing and dissolving or dispersing the base resin, the crosslinking agent, and the colored pigment in an organic solvent by a conventional method.

<第1クリア塗料>
本実施の形態の第1クリア塗料は、低温硬化性クリア塗料であり、この低温硬化性クリア塗料としては、好ましくは、例えば70〜80℃で10〜30分といったプレヒート乾燥条件においては少なくとも十分な硬化性を示すものであり、かつ多層塗装における最表面層として適した光沢性、耐候性、硬度等の諸性能を満たす硬化剤ないし架橋剤によって硬化するタイプのものである。上記のような低温硬化性クリア塗料としては、2液性ポリウレタン塗料、特にポリオール硬化型ポリウレタン塗料が挙げられる。
<First clear paint>
The first clear paint of the present embodiment is a low-temperature curable clear paint, and this low-temperature curable clear paint is preferably at least sufficient under preheat drying conditions such as 70 to 80 ° C. for 10 to 30 minutes. It is of a type that exhibits curability and is cured by a curing agent or a crosslinking agent that satisfies various performances such as glossiness, weather resistance, hardness and the like suitable as the outermost surface layer in multilayer coating. Examples of the low temperature curable clear paint as described above include a two-component polyurethane paint, particularly a polyol curable polyurethane paint.

ポリオール硬化型ポリウレタン塗料は、ポリエステル系やポリエーテル系、あるいは水酸基を有する(メタ)アクリル系樹脂などのポリオールの水酸基を、イソシアネートプレポリマーと化学反応させてウレタン結合で硬化する塗料である。   The polyol curable polyurethane coating is a coating that cures with a urethane bond by chemically reacting a hydroxyl group of a polyol such as a polyester, polyether, or (meth) acrylic resin having a hydroxyl group with an isocyanate prepolymer.

前記ポリオール成分はそのいずれであってもよいが、ベース塗料との付着性を考慮するとベース塗料と同じ系のものが望ましく、また、例えば、耐有機溶剤性という面からはポリエステル系のものが、耐アルカリ、耐水性という面からはポリエーテル系のものが、耐汚染性、速乾性という面からは(メタ)アクリル系のものがそれぞれ望ましい。   The polyol component may be any of them, but considering the adhesion to the base paint, the same system as the base paint is desirable. For example, in terms of organic solvent resistance, a polyester-based one is From the viewpoint of alkali resistance and water resistance, a polyether type is preferable, and from the viewpoint of stain resistance and quick drying, a (meth) acrylic type is preferable.

本実施の形態の第1クリア塗料の2液中の多価アルコールとしては、アルキレン(直鎖状、側鎖状、脂環式)多価アルコールまたはアルキレンエーテル多価アルコールであり、1分子中に2個以上の水酸基を有する。例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどの2価アルコール;グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトールマンニットなどの3価以上の多価アルコール;およびこれらの2価アルコールおよび/または3価以上の多価アルコールをエーテル化してなるアルキレンエーテルポリオール等が挙げられる。   The polyhydric alcohol in the two liquids of the first clear paint of the present embodiment is an alkylene (linear, side chain, alicyclic) polyhydric alcohol or an alkylene ether polyhydric alcohol. It has 2 or more hydroxyl groups. For example, dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, hexanediol, cyclohexanedimethanol; glycerin, trimethylol Trihydric or higher polyhydric alcohols such as propane, trimethylolethane, diglycerin, hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol mannitol; and these dihydric alcohols and / or trihydric or higher polyhydric alcohols as ethers And alkylene ether polyols obtained by conversion.

また、上記多価アルコールの炭素鎖長が短い程、第1クリア塗料のソリッド性が高くなり、クリア感が発現する。   In addition, the shorter the carbon chain length of the polyhydric alcohol, the higher the solidity of the first clear paint, and a clear feeling is exhibited.

一方、本実施の形態の第1クリア塗料の2液中のイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソシアネート(TODI)、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられ、さらにこれらの水添物も用いることができる。これらのうち、より好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートである。   On the other hand, as the isocyanate compound in the two liquids of the first clear paint of the present embodiment, for example, tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate , Triphenylmethane triisocyanate, tolidine diisocyanate (TODI), xylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI) and the like, and these hydrogenated products can also be used. Of these, hexamethylene diisocyanate is more preferable.

なお、ポリオール硬化型ポリウレタン塗料において使用されるイソシアネートプレポリマーは、上記に例示したごときイソシアネート単体を原料として構成される各種のものであってよい。   In addition, the isocyanate prepolymer used in the polyol curable polyurethane coating material may be various types constituted by using isocyanate alone as a raw material as exemplified above.

第1クリア塗料を塗装した場合、以下に示すような2液の反応により、ポリウレタン塗膜を形成させることができる。特に、低温焼き付け(例えば、80℃)でも、平滑性・クリア性等の塗膜性能を確保することができる。

Figure 2008001036
When the first clear paint is applied, a polyurethane coating film can be formed by a two-component reaction as described below. In particular, coating performance such as smoothness and clearness can be ensured even by low-temperature baking (for example, 80 ° C.).
Figure 2008001036

本実施の形態において、上記多価アルコールとイソシアネート化合物の配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0である。ここで、NCO/OH比が0.5を下回った場合、焼き付け硬化後に第1クリア塗膜塗面に残存する官能基である水酸基が少なく、後述する第2クリア塗膜との層間付着性が劣るおそれがある。一方、NCO/OH比が1.0を超える場合には、未反応のNCOが塗膜中の水分と反応し、吸水性を有するようになるおそれが高い。従って、塗膜中に水分が溜まり易くなり、その結果としてブリスター(膨れ)等の不具合が発生する。   In this Embodiment, the compounding quantity of the said polyhydric alcohol and an isocyanate compound is NCO / OH ratio 0.5-1.0 in molar ratio. Here, when the NCO / OH ratio is less than 0.5, there are few hydroxyl groups which are functional groups remaining on the first clear coating film surface after baking and curing, and interlayer adhesion with the second clear coating film described later is low. May be inferior. On the other hand, when the NCO / OH ratio exceeds 1.0, there is a high possibility that unreacted NCO reacts with moisture in the coating film and has water absorption. Therefore, moisture easily accumulates in the coating film, and as a result, problems such as blistering (blowing) occur.

<第2クリア塗料>
本実施の形態の第2クリア塗料は、特に、外観の審美性、耐候性の高いことが望ましい。したがって、以下のものに限定されるわけではないが、好ましくは、カルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有化合物とを含有する透明塗膜を形成する塗料であって、第1クリア塗料の硬化もしくは未硬化の塗面に塗装する塗料である。
<Second clear paint>
It is desirable that the second clear paint of the present embodiment has a particularly high aesthetic appearance and weather resistance. Accordingly, although not limited to the following, preferably, it is a paint for forming a transparent coating film containing a carboxyl group-containing resin and an epoxy group-containing compound, and the cured or uncured first clear paint It is a paint to paint on the painted surface.

第2クリア塗料で使用するカルボキシル基含有樹脂は、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する樹脂であり、下記の群から選ばれた1種もしくは2種以上が使用できる。   The carboxyl group-containing resin used in the second clear paint is a resin having two or more carboxyl groups in one molecule, and one or more selected from the following groups can be used.

例えば、アクリル樹脂中の水酸基にハーフエステル化反応により多塩基酸無水物を開環付加してカルボキシル基を2個以上導入したものを用いることができる。   For example, it is possible to use one in which two or more carboxyl groups are introduced by ring-opening addition of a polybasic acid anhydride to a hydroxyl group in an acrylic resin by a half esterification reaction.

上記アクリル樹脂としては、例えば、アクリル系単量体としては例えばアクリル酸またはメタクリル酸と炭素数1〜20のモノアルコールとのモノエステル化物が使用でき、該単量体にはエポキシ基、水酸基およびカルボキシル基などの官能基を有していない。また、上記アクリル系単量体として、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、メチルグリシジルアクリレートおよびメチルグリシジルメタクリレートなどを用いることもできる。また、上述のアクリル系単量体に、スチレン、ビニルトルエンアクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどのその他の単量体を併用した共重合体も包含され、その他の単量体の使用量はアクリル系単量体の同量以下が好ましい。また、上記アクリル樹脂の数平均分子量は約3,000〜100,000、特に4,000〜50,000が適している。   As the acrylic resin, for example, as an acrylic monomer, for example, a monoester product of acrylic acid or methacrylic acid and a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms can be used, and the monomer includes an epoxy group, a hydroxyl group and It does not have a functional group such as a carboxyl group. Moreover, as said acrylic monomer, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, methyl glycidyl acrylate, methyl glycidyl methacrylate, etc. can also be used, for example. Also included are copolymers in which other monomers such as styrene, vinyltolueneacrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride are used in combination with the above acrylic monomers. The amount is preferably equal to or less than that of the acrylic monomer. The acrylic resin has a number average molecular weight of about 3,000 to 100,000, particularly 4,000 to 50,000.

さらに、上記アクリル樹脂で例示したアクリル系単量体および水酸基含有単量体を含有する単量体成分を共重合して得られる水酸基含有アクリル樹脂の水酸基の一部もしくは全部に多塩基酸無水物をハーフエステル化反応により付加し、該無水環を開環して遊離のカルボキシル基を導入することにより、カルボキシル基含有樹脂が得られる。   Furthermore, a polybasic acid anhydride may be added to some or all of the hydroxyl groups of the hydroxyl group-containing acrylic resin obtained by copolymerizing the monomer component containing the acrylic monomer and the hydroxyl group-containing monomer exemplified for the acrylic resin. Is added by a half esterification reaction, and the anhydrous ring is opened to introduce a free carboxyl group, whereby a carboxyl group-containing resin is obtained.

ハーフエステル化反応前の水酸基含有アクリル樹脂は、1分子中に2個以上の水酸基を有しており、これは水酸基当量で10〜200mgKOH/g、特に20〜120mgKOH/gが適している。   The hydroxyl group-containing acrylic resin before the half esterification reaction has two or more hydroxyl groups in one molecule, and the hydroxyl equivalent is 10 to 200 mgKOH / g, particularly 20 to 120 mgKOH / g.

ハーフエステル化させる上記多塩基酸無水物としては、たとえば無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ヘット酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水コハク酸等が挙げられる。   Examples of the polybasic acid anhydride to be half-esterified include phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, het anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, succinic anhydride, etc. Is mentioned.

ハーフエステル化反応は既知の方法で行え、この反応によって、無水環が開き、一方のカルボキシル基はアクリル樹脂中の水酸基とエステル反応し、残りのカルボキシル基は遊離の状態でアクリル樹脂に結合している。   The half-esterification reaction can be carried out by a known method, and by this reaction, an anhydrous ring is opened, one carboxyl group is ester-reacted with a hydroxyl group in the acrylic resin, and the remaining carboxyl group is bonded to the acrylic resin in a free state. Yes.

多塩基酸無水物と水酸基含有単量体とをあらかじめハーフエステル化反応させてから、これをアクリル系単量体、さらに必要に応じて水酸基含有単量体と共重合せしめることによっても、カルボキシル基含有樹脂が得られる。   A carboxyl group can also be obtained by subjecting a polybasic acid anhydride and a hydroxyl group-containing monomer to a half esterification reaction in advance and then copolymerizing it with an acrylic monomer and, if necessary, a hydroxyl group-containing monomer. A containing resin is obtained.

したがって、上記カルボキシル基含有樹脂は、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有し、さらに水酸基も併存することもある。その酸価は10〜200mgKOH/g、特に20〜120mgKOH/gが、水酸基価は190mgKOH/g以下、好ましくは5〜120mgKOH/g、特に好ましくは10〜100mgKOH/gが適している。   Therefore, the carboxyl group-containing resin has two or more carboxyl groups in one molecule, and a hydroxyl group may coexist. The acid value is 10 to 200 mgKOH / g, particularly 20 to 120 mgKOH / g, and the hydroxyl value is 190 mgKOH / g or less, preferably 5 to 120 mgKOH / g, particularly preferably 10 to 100 mgKOH / g.

一方、エポキシ基含有化合物としては、例えば、7−オキサビシクロ(4,1,0)ヘプト−3−イルメチルエステルのような脂環式エポキシ化合物、水添ビスフェノール類のグリシジルエーテル、および1分子中に2個以上の水酸基を有する脂肪族多価アルコールのグリシジルエーテル、ビスフェノール類のグリシジルエーテルなどの1分子中に2個以上のエポキシ基を含有する化合物も使用できる。   On the other hand, examples of the epoxy group-containing compound include alicyclic epoxy compounds such as 7-oxabicyclo (4,1,0) hept-3-ylmethyl ester, glycidyl ethers of hydrogenated bisphenols, and one molecule. In addition, compounds containing two or more epoxy groups in one molecule such as glycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol having two or more hydroxyl groups and glycidyl ether of bisphenol can also be used.

第2クリア塗料における2液成分の反応は、以下に示す通りである。

Figure 2008001036
The reaction of the two liquid components in the second clear paint is as follows.
Figure 2008001036

また、第2クリア塗料は、さらに、希釈溶剤(反応性希釈溶剤を含む)、その他、安定化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤等の添加剤が必要に応じて添加されている。   In addition, the second clear paint further includes diluents (including reactive diluents), and other additives such as stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, viscosity modifiers, and the like as necessary. Yes.

また、上述した第1,第2クリア塗料は、クリア塗料中にカラーベース塗料中に含まれる顔料と同種ないし異種の顔料を透明性を損なわない限度において配合し、いわゆるカラークリア塗料とすることも可能である。この場合クリア塗料中に配合される顔料としてはカラーベース塗料中に含まれる顔料よりも小粒径のものとすることが望ましい。またこの低温硬化型クリア塗料は、一般的な溶液型あるいはハイソリッド型等のいずれの形態とされているものでもよいが、このうち特に、一般的な溶液型のものが好ましい。   In addition, the first and second clear paints described above can be made into so-called color clear paints by blending clear paints with the same or different pigments contained in the color base paint as long as they do not impair transparency. It is. In this case, it is desirable that the pigment blended in the clear paint has a smaller particle size than the pigment contained in the color base paint. The low-temperature curable clear paint may be in any form such as a general solution type or a high solid type, and among these, a general solution type is particularly preferable.

[塗装方法]
本実施の形態の塗装方法は、被塗基材上にベース塗膜を形成し、さらに第1クリア塗膜、第2クリア塗膜を順次有する複層塗膜を形成するための塗装方法において、被塗基材に対しベース塗料を塗装し、次いでウエットオンウエットにて第1クリア塗料を塗装し、次にウエットオンウエットにて第2クリア塗料を塗装し、その後、焼き付け乾燥を行う塗装方法であって、前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料であり、前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0であり、3コート1ベークの方式である。
[Coating method]
The coating method of the present embodiment is a coating method for forming a base coating film on a substrate to be coated, and further forming a multilayer coating film having a first clear coating film and a second clear coating film in order, The base paint is applied to the substrate to be coated, then the first clear paint is applied with wet-on-wet, then the second clear paint is applied with wet-on-wet, and then baking and drying is performed. The first clear paint is a two-component polyurethane paint composed of an isocyanate compound and a polyhydric alcohol, and the NCO / OH ratio in the molar ratio of the isocyanate compound and the polyhydric alcohol is 0.00. 5 to 1.0, which is a 3 coat 1 bake system.

本実施の形態の塗装方法において、被塗基材としては、例えば、自動車車体外板などの鋼板ないし金属部品、樹脂バンパー等の樹脂部品などが挙げられる。また、上記自動車車体外板としては、自動車のボディーも含まれる。   In the coating method of the present embodiment, examples of the substrate to be coated include steel plates or metal parts such as automobile body outer plates, and resin parts such as resin bumpers. In addition, the automobile body skin includes an automobile body.

本実施の形態の塗装方法は、図1,図2を用いて、具体的に説明する。なお、図1には、自動車のボディーの塗装方法の概要が示され、図2には、自動車のボディーのドア開口部への塗装方法の概要が示されている。また、図1,図2において、被塗基材10として、電着済みの鋼板に中塗り塗装し140℃で18分程度保持して焼き付けされた自動車車体外板を例に取って、以下に説明する。   The coating method of this embodiment will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of a method for painting an automobile body, and FIG. 2 shows an outline of a method for painting an automobile body door opening. In FIGS. 1 and 2, as an example of a substrate 10 to be coated, an automobile body outer plate that has been subjected to intermediate coating on an electrodeposited steel plate and held at 140 ° C. for about 18 minutes and baked is taken as an example. explain.

上記電着塗膜は、鋼板表面に下塗り塗料としてカチオン電着塗料を用い塗装することにより得られる。ここで、カチオン電着塗料としては、カチオン性高分子化合物の塩の水溶液もしくは水分散液に、必要に応じて架橋剤、顔料や各種添加剤を配合してなるそれ自体既知のものを使用することができ、その種類は特に限定されない。カチオン性高分子化合物としては、例えば、架橋性官能基を有するアクリル樹脂またはエポキシ樹脂にアミノ基などのカチオン性基を導入したものが挙げられ、これは有機酸または無機酸などで中和することによって水溶化もしくは水分散化することができる。これらの高分子化合物を硬化するための架橋剤としては、ブロックポリイソシアネート化合物、脂環式エポキシ樹脂などを用いることができる。   The electrodeposition coating film can be obtained by applying a cationic electrodeposition coating as an undercoat on the steel sheet surface. Here, as the cationic electrodeposition coating, a known one is used in which an aqueous solution or dispersion of a salt of a cationic polymer compound is blended with a crosslinking agent, a pigment and various additives as necessary. The kind is not particularly limited. Examples of the cationic polymer compound include those obtained by introducing a cationic group such as an amino group into an acrylic resin or epoxy resin having a crosslinkable functional group, which is neutralized with an organic acid or an inorganic acid. Can be water-soluble or water-dispersed. As a crosslinking agent for curing these polymer compounds, a block polyisocyanate compound, an alicyclic epoxy resin, or the like can be used.

電着塗膜は、硬化塗膜を基準にして、通常、10〜40μmの範囲が好ましく、塗膜は140〜220℃で10〜40分間加熱硬化させることができる。   The electrodeposition coating film is preferably in the range of 10 to 40 μm based on the cured coating film, and the coating film can be heated and cured at 140 to 220 ° C. for 10 to 40 minutes.

上記中塗塗膜を形成する中塗り塗料としては、ビヒクル成分として使用される熱硬化性樹脂組成物は、基本的に、基体樹脂と架橋剤とからなり、基体樹脂としては、例えば、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基のような架橋性官能基を1分子中に2個以上有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂などが挙げられ、また、架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂などのようなアミノ樹脂、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物などが挙げられる。   As the intermediate coating composition for forming the intermediate coating film, the thermosetting resin composition used as a vehicle component basically comprises a base resin and a crosslinking agent. Examples of the base resin include a hydroxyl group and an epoxy. Acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, etc. having two or more crosslinkable functional groups such as a group, isocyanate group, carboxyl group in one molecule. Examples of the crosslinking agent include melamine resin and urea resin. An amino resin such as, a polyisocyanate compound which may be blocked, a carboxyl group-containing compound and the like.

また、中塗塗膜は、膜厚30〜40μmで塗装される。必要に応じて、中塗塗膜には、例えば酸化チタン顔料、アルミニウムフレークなどの顔料を含むことができる。   The intermediate coating film is applied with a film thickness of 30 to 40 μm. If necessary, the intermediate coating film may contain pigments such as titanium oxide pigments and aluminum flakes.

さらに、ベース塗料を用いたベース塗膜形成について、上述したように、被塗基材10として、自動車車体外板を自動車のボディー一般部の場合とドア開口部の場合とに分けて、以下に説明する。   Furthermore, for base coating formation using a base paint, as described above, the car body outer plate is divided into the case of a general body part of an automobile and the case of a door opening as described below. explain.

また、図1に示すベース塗膜12を形成するベース塗料としては、溶剤系ベース塗料と水性ベース塗料とがある。そして、水性ベース塗料、特に熱硬化型水性塗料は、上述したように、顔料と、水に溶解又は分散可能な樹脂と、必要に応じて架橋剤と、溶媒である水とを含有する。水に溶解又は分散可能な樹脂としては、例えば、1分子中にカルボキシル基等の親水基と水酸基等の架橋性官能基とを含有する樹脂であって、具体的に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。架橋剤としては、例えば、疎水性又は親水性のアルキルエーテルメラミン樹脂、ブロックイソシアネート化合物等を挙げることができる。一方、溶剤系ベース塗料は、鱗片状のチタン酸顔料と、上記同様の樹脂と、必要に応じて架橋剤と、溶剤とを含有する。   In addition, as the base paint for forming the base coating film 12 shown in FIG. 1, there are a solvent-based base paint and a water-based base paint. Then, as described above, the water-based base paint, particularly the thermosetting water-based paint contains a pigment, a resin that can be dissolved or dispersed in water, a cross-linking agent as necessary, and water as a solvent. As a resin that can be dissolved or dispersed in water, for example, a resin containing a hydrophilic group such as a carboxyl group and a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group in one molecule, specifically, an acrylic resin, a polyester resin, A polyurethane resin etc. are mentioned. Examples of the crosslinking agent include hydrophobic or hydrophilic alkyl ether melamine resins and blocked isocyanate compounds. On the other hand, the solvent-based base paint contains a scaly titanate pigment, a resin similar to the above, and a cross-linking agent and a solvent as necessary.

また、ベース塗膜12は、水性ベース塗料を用いた場合には膜厚10〜15μmで塗装され、溶剤系ベース塗料を用いた場合には、膜厚12〜18μmで塗装される。   The base coating film 12 is applied with a film thickness of 10 to 15 μm when a water-based base paint is used, and is applied with a film thickness of 12 to 18 μm when a solvent-based base paint is used.

そして、上記したような本実施の形態の上塗り塗料を用いて、被塗基材10に対し、前記ベース塗料を塗装し、80℃で約10分間プレヒートを行い、次いでウェットオンウェットにて前記第1クリア塗料を塗装し、80℃で約10分間プレヒートを行う。このプレヒートにより、第1クリア塗膜14の塗面に、特に水酸基由来の塗面残留官能基16を存在させることができる。   Then, using the top coat of this embodiment as described above, the base paint is applied to the substrate 10 to be coated, preheated at 80 ° C. for about 10 minutes, and then wet-on-wet. 1 Apply clear paint and preheat at 80 ° C. for about 10 minutes. By this preheating, the coating surface residual functional group 16 derived from a hydroxyl group can be present on the coating surface of the first clear coating film 14.

また、第1クリア塗膜14は、20〜50μmの膜厚で塗装される。   Moreover, the 1st clear coating film 14 is painted by the film thickness of 20-50 micrometers.

次いで、第1クリア塗面に第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装し、130〜160℃、好ましくは140℃で、15〜20分間、好ましくは18分で焼き付け乾燥させる。第2クリア塗膜18は、20〜50μmの膜厚で塗装される。   Next, the second clear paint is applied on the first clear coating surface by wet-on-wet and baked and dried at 130 to 160 ° C., preferably 140 ° C. for 15 to 20 minutes, preferably 18 minutes. The second clear coating film 18 is applied with a film thickness of 20 to 50 μm.

上記構成により、ベース塗料と第1クリア塗料と第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装し、それぞれ低温でプレヒートしただけであるため、ベース塗膜12と第1クリア塗膜14の塗面にはそれぞれ塗面残留官能基16が存在する。したがって、ベース塗膜12と第1クリア塗膜14との層間付着性、および第1クリア塗膜14と第2クリア塗膜18との層間付着性が高い。また、3コート2プレヒート1ベーク方式であるため、後述する図3の3コート1プレヒート2ベーク方式に比べ省エネ化を達成できる。さらに、第1クリア料の塗装後低温でプレヒートするのみであるため、第1クリア塗膜の熱収縮を抑制することができ、第1クリア塗膜14の塗面の平滑性を向上させることができる。したがって、2層クリア塗膜の鮮鋭性も向上する。   With the above configuration, the base paint, the first clear paint, and the second clear paint are only wet-on-wet and preheated at low temperatures. Each of the coating surface residual functional groups 16 exists. Therefore, the interlayer adhesion between the base coating film 12 and the first clear coating film 14 and the interlayer adhesion between the first clear coating film 14 and the second clear coating film 18 are high. Moreover, since it is a 3 coat 2 preheat 1 bake system, energy saving can be achieved compared with the 3 coat 1 preheat 2 bake system of FIG. 3 mentioned later. Furthermore, since it is only preheated at a low temperature after the application of the first clearing material, the thermal contraction of the first clear coating film can be suppressed, and the smoothness of the coating surface of the first clear coating film 14 can be improved. it can. Therefore, the sharpness of the two-layer clear coating film is also improved.

一方、ボディーのドア開口部は、ドアを閉めている際には、自動車車体外観とならないため、単層クリア塗膜であっても、自動車車体外観の審美性を損ねない。このように単層クリア塗膜の形成のみとすることにより、塗装工程数を削減することができ、さらに複層クリア塗膜形成の場合のようにクリア塗装のために複数回ドアを開け閉めする作業者も不要となり、省エネ化が図れる。   On the other hand, since the door opening of the body does not become an automobile body appearance when the door is closed, even the single layer clear coating does not impair the aesthetics of the automobile body appearance. By only forming a single-layer clear coating film in this way, the number of painting steps can be reduced, and the door is opened and closed multiple times for clear coating as in the case of forming a multi-layer clear coating film. There is no need for workers and energy saving can be achieved.

自動車ボディーのドア開口部は、自動車ボディーの塗装の一環で行われるものであり、したがって、本実施の形態におけるドア開口部の塗装方法は、図1に示す第1クリア塗料の塗装を省略するものとなる。すなわち、図2に示すように、被塗基材10に対し、前記ベース塗料を塗装し、80℃で約10分間プレヒートを行い、次いでウェットオンウェットにて前記第2クリア塗料を塗装し、130〜160℃、好ましくは140℃で、15〜20分間、好ましくは18分で焼き付け乾燥させる。第2クリア塗膜18は、20〜50μmの膜厚で塗装される。   The door opening of the automobile body is performed as part of the painting of the automobile body. Therefore, the method of painting the door opening in the present embodiment omits the painting of the first clear paint shown in FIG. It becomes. That is, as shown in FIG. 2, the base paint is applied to the substrate 10 to be coated, pre-heated at 80 ° C. for about 10 minutes, and then the second clear paint is applied by wet-on-wet. Bake and dry at ~ 160 ° C, preferably 140 ° C for 15-20 minutes, preferably 18 minutes. The second clear coating film 18 is applied with a film thickness of 20 to 50 μm.

上記構成により、ベース塗料の塗装後低温でプレヒートしたのち、第2クリア塗料をウエットオンウエットで塗装しているため、ベース塗膜12の塗面にはそれぞれ塗面残留官能基26が存在する。したがって、ベース塗膜12と第2クリア塗膜18との層間付着性は高い。また、2コート1プレヒート1ベーク方式であるため、後述する図4の2コート2ベーク方式に比べ省エネ化を達成できる。さらに、ベース塗料の塗装後低温でプレヒートしているだけであるため、ベース塗膜12の熱収縮を抑制することができ、ベース塗膜12の塗面の平滑性を向上させることができる。したがって、単層クリア塗膜であってもドア開口部であれば、十分審美性を確保することができる。   With the above configuration, after the base paint is applied and preheated at a low temperature, the second clear paint is applied wet-on-wet. Therefore, the interlayer adhesion between the base coating film 12 and the second clear coating film 18 is high. Moreover, since it is a 2 coat 1 preheat 1 bake system, energy saving can be achieved compared with the 2 coat 2 bake system of FIG. 4 mentioned later. Furthermore, since it is only preheated at a low temperature after the base coating is applied, the thermal contraction of the base coating 12 can be suppressed, and the smoothness of the coated surface of the base coating 12 can be improved. Therefore, even if it is a single-layer clear coating film, if it is a door opening part, sufficient aesthetics can be ensured.

次に、本実施の形態で用いた第2クリア塗料を第1クリア塗料として用いた場合について図3,図4を用いて、参考例として説明する。   Next, a case where the second clear paint used in the present embodiment is used as the first clear paint will be described as a reference example with reference to FIGS.

第2クリア塗料は、上述したように、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する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からなる2液性塗料である。したがって、120℃より高温でなければ反応が開始しないため、図3に示すように、例えば140℃で焼付を行う必要がある。すなわち、図3に示すように、カルボキシル基を有する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からなる2液性の第1クリア塗料を塗装した後、140℃で焼付することにより、第1クリア塗膜24の塗面に塗面残留官能基36が発現されない。さらに、この第1クリア塗膜24の塗面に、上述同様の第2クリア塗料を塗装し焼付乾燥することによって、第1,第2クリア塗膜の層間付着性は十分に得られる。但し、図1に示す工程に比べ、3コート2ベークであるため、2回の焼付工程が必要であり、さらに焼き付け時間を考慮すると塗装時間が長時間化するおそれがあり、好ましくない。   As described above, the second clear paint is a two-component paint composed of a carboxyl group-containing polymer having two or more carboxyl groups in one molecule and an epoxy group-containing polymer. Therefore, since the reaction does not start unless the temperature is higher than 120 ° C., it is necessary to perform baking at 140 ° C., for example, as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, after applying a two-component first clear paint comprising a carboxyl group-containing polymer having a carboxyl group and an epoxy group-containing polymer, the first clear paint is baked at 140 ° C. The coating surface residual functional group 36 is not expressed on the coating surface of the film 24. Further, by applying the same second clear paint as described above to the coating surface of the first clear coating film 24 and baking and drying it, the interlayer adhesion of the first and second clear coating films can be sufficiently obtained. However, as compared with the process shown in FIG. 1, since it is 3 coats and 2 bake, two baking processes are necessary, and if the baking time is taken into consideration, the coating time may be prolonged, which is not preferable.

さらに、図4に示すドア開口部の単層クリア塗装の場合、自動車ボディーとともに塗装工程が進行するため、ベース塗膜12は、図3に示すように例えば140℃で焼付乾燥され、ベース塗膜12の塗面の塗面残留官能基26が消失してしまう。したがって、ベース塗膜12上に形成された第2クリア塗膜18との層間付着性が劣化する可能性があり、好ましくない。   Furthermore, in the case of single-layer clear coating of the door opening shown in FIG. 4, since the coating process proceeds with the automobile body, the base coating film 12 is baked and dried at, for example, 140 ° C. as shown in FIG. The coating surface residual functional group 26 of the 12 coating surfaces disappears. Therefore, there is a possibility that the interlayer adhesion with the second clear coating film 18 formed on the base coating film 12 is deteriorated, which is not preferable.

以下に、本発明の上塗塗料塗装方法について、実施例を用いて具体的に説明する。   Below, the top coat coating method of this invention is demonstrated concretely using an Example.

実施例1.
本実施例では、自動車のボディーを基材として用い、基材である図1に示すボディー一般部と図2に示すドア開口部とを同時に、以下の塗料を用いて塗装した。すなわち、電着塗装を行った後、中塗塗料として、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂とを基材樹脂とする塗料を用いた。また、ベース塗料として、アクリル樹脂とメラミン樹脂とを基材樹脂とし、酸化チタン顔料を含有率PWC20%で含有する塗料を用いた。さらに、第1クリア塗料として、NCO/OH比(モル比)を1.0に調整した2液性ウレタン塗料R254(日本ビーケミカル製)を塗装し、80℃で10分間プレヒートした。さらに、第2クリア塗料として、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クリア塗料(「マックフローO−80クリヤー」、日本ペイント社製)を用いた。
Example 1.
In this example, the body of an automobile was used as a base material, and the general body part shown in FIG. 1 and the door opening part shown in FIG. 2 were simultaneously coated using the following paints. That is, after performing electrodeposition coating, a paint using a polyester resin and a melamine resin as a base resin was used as an intermediate coating. Further, as the base paint, a paint containing an acrylic resin and a melamine resin as a base resin and containing a titanium oxide pigment at a content rate PWC of 20% was used. Further, as the first clear paint, a two-component urethane paint R254 (manufactured by Nippon Bee Chemical Co., Ltd.) having an NCO / OH ratio (molar ratio) adjusted to 1.0 was applied and preheated at 80 ° C. for 10 minutes. Further, as the second clear paint, a clear paint (“Mac Flow O-80 Clear”, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) containing a carboxyl group-containing polymer and an epoxy group-containing polymer was used.

さらに、図1,2を用いて、本実施例の塗装方法を説明する。まず、電着済みの鋼板に顔料を含まない中塗り塗料を膜厚35μmとなるように塗装し、最高到達温度140℃で18分間焼き付けを行った。次いで顔料含有水性ベース塗料を、膜厚13μmで塗装した。ここで、水性ベース塗料を用いるため、最高到達温度80℃で10分間プレヒートを行い、その後、ボディー一般部にはベース塗膜上に膜厚35μmとなるように第1クリア塗料を塗布し、最高到達温度80℃で10分間プレヒートを行い、さらに、ボディー一般部とドア開口部に、膜厚35μmとなるように第2クリア塗料を塗布し、最高到達温度140℃で18分間保持して焼き付けを行った。   Furthermore, the coating method of a present Example is demonstrated using FIG. First, an intermediate coating without pigment was applied to an electrodeposited steel sheet so as to have a film thickness of 35 μm, and baked at a maximum temperature of 140 ° C. for 18 minutes. Subsequently, the pigment-containing water-based base paint was applied with a film thickness of 13 μm. Here, since a water-based base paint is used, preheating is performed for 10 minutes at a maximum temperature of 80 ° C., and then the first clear paint is applied to the general body so that the film thickness is 35 μm on the base coating film. Preheat for 10 minutes at an ultimate temperature of 80 ° C, and apply a second clear paint to the general body and door opening to a film thickness of 35μm and hold at the maximum ultimate temperature of 140 ° C for 18 minutes for baking. went.

実施例2.
第1クリア塗料として、NCO/OH比(モル比)を0.5に調整した2液性ウレタン塗料R254(日本ビーケミカル製)を用いた以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Example 2
A multilayer coating film according to Example 1 except that as the first clear paint, a two-component urethane paint R254 (manufactured by Nippon Bee Chemical) with an NCO / OH ratio (molar ratio) adjusted to 0.5 was used. Formed.

比較例1.
実施例1の第1クリア塗料の代わりに、実施例1の第2クリア塗料を用いた以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Comparative Example 1
A multilayer coating film was formed according to Example 1 except that the second clear paint of Example 1 was used instead of the first clear paint of Example 1.

比較例2.
図3に示す塗装工程であって、実施例1の第1クリア塗料の代わりに、実施例1の第2クリア塗料を用い、さらに、第1クリア塗料を塗装後に140℃で18分間焼付乾燥した以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Comparative Example 2
In the painting process shown in FIG. 3, the second clear paint of Example 1 was used instead of the first clear paint of Example 1, and the first clear paint was baked and dried at 140 ° C. for 18 minutes after painting. Except for the above, a multilayer coating film was formed according to Example 1.

比較例3.
第1クリア塗料を塗装後に140℃で18分間焼付乾燥した以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Comparative Example 3
A multilayer coating film was formed according to Example 1 except that the first clear paint was baked and dried at 140 ° C. for 18 minutes after coating.

比較例4.
第1クリア塗料として、NCO/OH比(モル比)を0.3に調整した2液性ウレタン塗料R254(日本ビーケミカル製)を用いた以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Comparative Example 4
A multilayer coating film according to Example 1 except that as the first clear paint, a two-component urethane paint R254 (manufactured by Nippon Bee Chemical) with an NCO / OH ratio (molar ratio) adjusted to 0.3 was used. Formed.

比較例5.
第1クリア塗料として、NCO/OH比(モル比)を1.1に調整した2液性ウレタン塗料R254(日本ビーケミカル製)を用いた以外は、実施例1に準拠して複層塗膜を形成した。
Comparative Example 5
A multilayer coating film according to Example 1 except that as the first clear paint, a two-component urethane paint R254 (manufactured by Nippon Bee Chemical) having an NCO / OH ratio (molar ratio) adjusted to 1.1 was used. Formed.

<評価方法>
上記条件により、複層塗膜の仕上がり外観を目視により評価した。
◎:仕上がり外観極めて良好
○:仕上がり外観良好
△:仕上がり外観やや不良
また、付着性については、ゴバン目試験を行い、評価した。その結果を表1に示す。
ゴバン目試験は、塗膜にカッターで2mm平方のマス目100個を描き、その上からセロハンテープを圧着して瞬間的に引き剥がし、100個のマス目の塗膜の離脱状態を調べる試験である。評価基準は次の通りである。
○:0/100
×:1/100〜100/100
また、耐水付着性試験は、塗膜試験片を40℃の水中に10日間浸漬させた後に、上記ゴバン付着試験を行い、評価を行った。
<Evaluation method>
Under the above conditions, the finished appearance of the multilayer coating film was visually evaluated.
◎: Finished appearance is extremely good ○: Finished appearance is good △: Finished appearance is slightly poor and adhesion was evaluated by a gobang test. The results are shown in Table 1.
The Gobang eye test is a test in which 100 squares of 2 mm square are drawn on the coating film with a cutter, and cellophane tape is pressed and peeled off instantaneously from the top to check the detached state of the 100 square coating film. is there. The evaluation criteria are as follows.
○: 0/100
X: 1/100 to 100/100
Moreover, after the water-resistant adhesion test immersed the coating-film test piece in 40 degreeC water for 10 days, the said goban adhesion test was done and evaluated.

Figure 2008001036
Figure 2008001036

表1に示すように、本発明の第1クリア塗料を用いることにより、3コート1ベーク方式を採用することができ、さらに、第1クリア塗膜の熱収縮が抑制されるため、塗膜の仕上がり外観が向上する。さらに、第1クリア塗料の2液のNCO/OH比(モル比)によって、第1、第2クリア塗膜の層間付着性が高くなり、より第1クリア塗膜の平滑性を反映した鮮鋭性の高い塗膜を得ることができる。   As shown in Table 1, by using the first clear paint of the present invention, a 3-coat 1-bake method can be adopted, and furthermore, the thermal contraction of the first clear paint film is suppressed. The finished appearance is improved. Furthermore, the interlayer clear adhesion of the first and second clear coatings is increased by the NCO / OH ratio (molar ratio) of the two liquids of the first clear coating, and the sharpness that more reflects the smoothness of the first clear coating. High coating film can be obtained.

本発明の上塗塗料および塗装方法は、より審美性の要求される塗膜が形成される用途であれば、いかなる用途にも有効であるが、例えば車両用塗膜の形成に供することができ、特に車両用塗膜としては、車両外装の塗膜形成に供することができる。   The top coating composition and the coating method of the present invention are effective for any application as long as the coating film requiring more aesthetics is formed, for example, can be used for the formation of a coating film for vehicles, In particular, the coating film for a vehicle can be used for forming a coating film for a vehicle exterior.

本発明の塗装方法において自動車ボディーの一般部の塗装工程の一例を説明する工程概略図である。It is process schematic explaining an example of the coating process of the general part of a motor vehicle body in the coating method of this invention. 本発明の塗装方法において自動車ボディーのドア開口部の塗装工程の一例を説明する工程概略図である。It is process schematic explaining an example of the coating process of the door opening part of a motor vehicle body in the coating method of this invention. 本発明の塗装方法を説明するための自動車ボディーの一般部の塗装工程の参考例を説明する工程概略図である。It is process schematic which explains the reference example of the painting process of the general part of the motor vehicle body for demonstrating the coating method of this invention. 本発明の塗装方法を説明するための自動車ボディーのドア開口部の塗装工程の参考例を説明する工程概略図である。It is process schematic explaining the reference example of the coating process of the door opening part of the motor vehicle body for demonstrating the coating method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 被塗基材、12 ベース塗膜、14 第1クリア塗膜、16 塗面残留官能基、18 第2クリア塗膜。   10 substrate to be coated, 12 base coating film, 14 first clear coating film, 16 coating surface residual functional group, 18 second clear coating film.

Claims (4)

ベース塗料と第1クリア塗料と第2クリア塗料とを含み被塗基材上に複層塗膜を形成するための上塗塗料において、
前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料であり、
前記第2クリア塗料は、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熱硬化性塗料であり、
前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0であることを特徴とする上塗塗料。
In a top coating for forming a multilayer coating film on a substrate to be coated, including a base coating, a first clear coating, and a second clear coating,
The first clear paint is a two-component polyurethane paint composed of an isocyanate compound and a polyhydric alcohol,
The second clear paint is a thermosetting paint containing a carboxyl group-containing polymer and an epoxy group-containing polymer,
The top coating composition, wherein the isocyanate compound and the polyhydric alcohol are mixed in an NCO / OH ratio of 0.5 to 1.0 in molar ratio.
被塗基材上にベース塗膜を形成し、さらに第1クリア塗膜、第2クリア塗膜を順次有する複層塗膜を形成するための塗装方法において、
被塗基材に対しベース塗料を塗装し、
次いでウエットオンウエットにて第1クリア塗料を塗装し、
次にウエットオンウエットにて第2クリア塗料を塗装し、
その後、焼き付け乾燥を行う塗装方法であって、
前記第1クリア塗料は、イソシアネート化合物と多価アルコールとからなる2液性ポリウレタン塗料であり、
前記イソシアネート化合物と多価アルコールの配合量は、モル比にてNCO/OH比が0.5〜1.0であることを特徴とする塗装方法。
In a coating method for forming a base coating film on a substrate to be coated, and further forming a multilayer coating film having a first clear coating film and a second clear coating film in sequence,
Apply the base paint to the substrate to be coated,
Next, apply the first clear paint with wet-on-wet,
Next, apply the second clear paint with wet-on-wet,
After that, it is a painting method for baking and drying
The first clear paint is a two-component polyurethane paint composed of an isocyanate compound and a polyhydric alcohol,
The coating method according to claim 1, wherein the isocyanate compound and the polyhydric alcohol are mixed at an NCO / OH ratio in a molar ratio of 0.5 to 1.0.
請求項1に記載の上塗塗料を塗装してなることを特徴とする自動車用外装部品。   An exterior part for automobiles, which is formed by applying the top coating composition according to claim 1. 請求項2に記載の塗装方法を用いて塗装されてなることを特徴とする自動車用外装部品。
An exterior part for an automobile, which is coated using the coating method according to claim 2.
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