JPH0730284B2

JPH0730284B2 - 常温乾燥性を有する焼付塗料組成物

Info

Publication number: JPH0730284B2
Application number: JP61095789A
Authority: JP
Inventors: 信裕田平; 幸英奥村
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPS62252472A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は主として金属用に用いられる焼付塗料組成物に
関し、詳しくは常温でも乾燥しかつ短時間の加熱で硬化
する焼付塗料組成物に関するものである。

［従来の技術］従来焼付塗料組成物としては、アクリル樹脂−メラミン
樹脂、アルキド樹脂、−メラミン樹脂などの樹脂系のも
のが知られている。これらの焼付塗料は、一般に120℃
〜140℃の温度で20分〜30分加熱することにより乾燥硬
化して塗膜を形成する。又、同様に加熱乾燥を行う塗料
組成物としてウレタン塗料組成物が知られている。この
ウレタン塗料組成物は、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂などの主剤成分と活性イソシアネート化合物からなる
硬化剤成分とを混合し、加熱してイソシアネート基と水
酸基との架橋反応を促進している。

一方常温乾燥性を有する塗料としてラッカーが知られて
いる。このラッカーにはニトロセルロースラッカー、CA
B（セルロースアセテートブチレート）ラッカー、アク
リルラッカーなどが知られ、それぞれ溶媒に溶解あるい
は分散した高分子量の樹脂が溶媒の揮散によって造膜し
て塗膜を形成する。

［発明が解決しようとする問題点］従来上記した焼付塗料は加熱温度が120℃〜140℃と高い
温度が必要であり、又、加熱時間も20分〜30分間という
長時間必要であった。そのために専用の乾燥炉が必要で
あり、熱エネルギーも多く必要であった。又、ウレタン
塗料組成物においては、主剤成分と活性イソシアネート
化合物は常温でも反応が進行するために、一般に使用直
前に混合する２液型塗料として供給されている。従って
混合するのに工数がかかり、作業性が悪かった。又この
問題点を解決するものとして活性イソシアネートを各種
ブロック剤でブロックしたブロックイソシアネートを用
いることも知られている。しかしながら、ウレタン塗料
組成物においても硬化するまでには一般に加熱時間が長
く必要であり、上記した焼付塗料と同様の問題点があ
る。

一方ラッカーは常温でも乾燥し作業性も非常に良好であ
るので各種分野で利用されている。しかしながら製造工
程中、塗面に油、インクなどが付着する場合がある。こ
の場合には有機溶剤を浸した布などで拭取るのが簡便な
方法であるが、ラッカー塗膜は耐溶剤性が悪いためにこ
の方法では塗膜が冒されるという不具合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ラッカーと同等の常温乾燥性を有し、かつ短時間の加熱
で架橋して耐溶剤性が出現する焼付塗料組成物を提供す
るものである。

［問題点を解決するための手段］本発明の常温乾燥性を有する焼付塗料組成物は、溶媒
と、該溶媒中に溶解あるいは分散し第１級水酸基および
第２級水酸基の少なくとも一方の水酸基をもち重量平均
分子量が１万〜20万で40℃以上のガラス転移温度をもつ
高分子量樹脂と、該溶媒中に溶解あるいは分散し熱により解離して活性イ
ソシアネート化合物となり該活性イソシアネート化合物
のイソシアネート基当量と該高分子量樹脂の水酸基当量
との比がNCO/OH＝0.05〜1.0となるように配合されたブ
ロックイソシアネート化合物と、を主成分としたことを
特徴とする。

本発明に用いられる高分子量樹脂は、第１級水酸基およ
び第２級水酸基の少なくとも一方の水酸基をもつ。即
ち、この水酸基と後述のイソシアネート基とが架橋する
ことにより耐溶剤性を出現せしめるものである。この水
酸基による水酸基価は10〜300であることが望ましい。
この水酸基価が10より少ない場合には架橋密度が低くな
って耐溶剤性が不十分となり、水酸基価300より大きく
なると後述のブロックイソシアネート化合物の使用量が
多くなるために、塗膜が硬くなりすぎたりコストアップ
につながる。

この高分子量樹脂は重量平均分子量が１万〜20万で常温
以上のガラス転移温度を有する。この重量平均分子量が
１万より小さい場合には常温乾燥性に劣るようになり、
20万より大きくなると後述の溶媒への溶解が困難とな
り、多量に溶解させると塗料粘度が上昇し、使用時不具
合が生じるため、溶解量が限られてしまう。その結果配
合された塗料の不揮発分が低下し得られる塗膜の膜厚も
極端に薄くなってしまう。又、ガラス転移温度が常温よ
り低い場合には常温乾燥性に劣るようになる。一般には
ガラス転移温度は約40℃以上のものを用いるものが望ま
しい。

上記した高分子量樹脂としては例えばエポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、セルロースアセテートブチレートなどを用
いることができる。

本発明に用いられるブロックイソシアネート化合物は従
来ウレタン樹脂塗料に用いられる活性イソシアネート化
合物のイソシアネート基を、フェノール、クレゾール、
芳香族第２アミン、第３級アルコール、ラクタム、オキ
シムなどのブロック剤でブロックしたものであり、これ
らのブロック剤が熱により解離して活性イソシアネート
化合物となるものを用いることができる。なおブロック
される活性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）、メチレンジイソシアネー
ト（MDI）、キシリレンジイソシアネート（XDI）、ヘキ
サメチレンジイソシアネート（HMDI）などの各種活性イ
ソシアネート化合物を用いることができる。

このブロックイソシアネート化合物は、熱により解離し
て生成する活性イソシアネート化合物のイソシアネート
基当量と上記高分子量樹脂の水酸基当量との比が0.05〜
1.0の間となるように配合される。ここでその比が0.05
より小さいと架橋密度が低く耐溶剤性に劣るようにな
り、1.0より大きいと塗膜が硬くなり可撓性に欠けるよ
うになる。

ブロックイソシアネートのブロック剤の解離温度は特に
制限されないが、常温（40℃）以上のできるだけ低い温
度が望ましい。

上記高分子量樹脂およびブロックイソシアネート化合物
は溶媒中に溶解あるいは分散した状態で使用に供され
る。この溶媒には一般に複数種類の有機溶剤混合物が用
いられる。なお有機溶剤混合物を用いる場合には、高分
子量樹脂およびブロックイソシアネート化合物の溶解性
を考慮し、かつ各溶剤の蒸発速度を考慮してその配合が
決定される。又、溶解力の弱い溶剤を用い、高分子量樹
脂およびブロックイソシアネート化合物が分散したNAD
とすることも可能である。

上記溶液あるいは分散液はそのままの状態で用いてもよ
いし、従来の塗料と同様に、着色顔料、体質顔料、分散
剤、各種添加剤など従来知られている塗料用配合物を用
いることも差支えない。

［発明の作用および効果］本発明の焼付塗料組成物では、分子量が１万〜20万、ガ
ラス転移温度が常温以上の高分子量樹脂が配合されてい
る。従って溶媒が揮発するのみで造膜してラッカーと同
等の常温乾燥性を有している。また加熱することにより
ブロックイソシアネートが解離し、生成した活性イソシ
アネートが架橋剤として作用して、上記高分子量樹脂ど
うしが架橋するが、高分子量樹脂はそれ自体高分子であ
るためにわずかに架橋するだけで超巨大分子となり耐溶
剤性が出現する。即ち、ブロックイソシアネートが解離
するのに必要な熱量を加えるだけで、短時間の加熱で耐
溶剤性を付与することができる。

また本発明の塗料組成物を焼付塗料として用いる場合に
は、例えば故障などで焼付乾燥炉内の温度が常温にまで
下がったとしても、塗膜は乾燥状態にあるため焼付け前
の塗装製品でも触ることができ、またその塗装製品を重
ねて乾燥炉の温度が正常となるまで保管することができ
る。したがって塗装ラインを止めなくてもよく、生産へ
の支障を最小限に止めることができる。

［実施例］以下実施例により具体的に説明する。なお以下にいう部
および％はすべて重量部および重量％を意味する。

（実施例）高分子量樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（重量平均分子量92000、水酸基価120、ガラス転移点12
0℃）100部およびアルコールでブロックされたTDI系イ
ソシアネート化合物（日本ポリウレタン株式会社製）10
部をメチルエチルケトン60％、キシレン40％からなる有
機溶剤混合物100部に溶解した。この樹脂液にカーボン
ブラック５部および炭酸カルシウム50部を配合し、ボー
ルミルにて分散して本発明の一実施例の焼付塗料組成物
を調整した。なお、本組成物においては、ブロックイソ
シアネート化合物は120℃で解離して活性イソシアネー
ト化合物となり、そのイソシアネート基当量とエポキシ
樹脂の水酸基当量との比は0.3である。

（比較例１）キシレン35％、メチルエチルケトン50％、イソプロピル
アルコール15％からなる混合溶剤200部中にニトロセル
ロース（粘度1/4秒、旭化成工業株式会社製）100部およ
び粘度1/2秒のニトロセルロース50部、ジブチルフタレ
ート（DBP）20部、カーボンブラック30部が混合されあ
らかじめ分散されたカラーチップ10部をデスパーで攪拌
して溶解し比較例１のラッカーを調整した。

（比較例２）短油長アルキド樹脂（フタルキッド133−60、日立化成
工業株式会社製）100部、メチロールメラミン樹脂（ニ
カラックMX−031、株式会社三和ケミカル社製）20部お
よびキシレン100部を混合しさらにカーボンブラック５
部および炭酸カルシウム20部を配合してボールミルにて
分散し比較例２の焼付塗料組成物を調整した。

（試験）上記により得られた実施例、比較例１および比較例２の
塗料組成物を用い、それぞれ専用シンナーにて塗装粘度
（20秒、フォードカップNO4、20℃）希釈後、鋼板にエ
アスプレーにて乾燥膜厚20μとなるように塗装した。そ
して乾燥条件は20℃×10分、120℃×２分、120℃×20分
の３点取り、それぞれこの条件にて乾燥した。

得られた試験片につき鉛筆硬度および耐ラッカーシンナ
ー性を試験し結果を表に示す。又、20℃にて10分放置後
の塗膜の指触乾燥性を試験し、同様に表に示す。

ここで鉛筆硬度はそれぞれの塗膜を各種硬度の鉛筆でひ
っかき、傷がつく直前の鉛筆の硬さで表わす。又、耐ラ
ッカーシンナー性はラッカーシンナー中に24時間浸漬
し、取出して乾燥させた後の塗面状態を目視で評価し
た。その評価としては異常なしが○、完全に溶解したも
のを×とした。

指触乾燥性は塗面を指で触れ、乾燥程度を評価した。そ
の評価としては粘着性なしが○、粘着性があるものは×
とした。

（評価）表より明らかに本発明の実施例の塗料組成物は20℃×10
分の乾燥条件でも十分乾燥し、比較例１のラッカーと同
等の性能を有している。又、120℃で２分乾燥させるだ
けで耐ラッカーシンナー性が出現している。一方比較例
１のラッカーでは当然耐ラッカーシンナー性に劣り、比
較例２の焼付塗料組成物では常温乾燥性に劣っている。
即ち、本発明の塗料組成物は常温乾燥性を有しかつ短時
間の加熱により耐溶剤性が出現する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶媒と、該溶媒中に溶解あるいは分散し第
１級水酸基および第２級水酸基の少なくとも一方の水酸
基をもち重量平均分子量が１万〜20万で40℃以上のガラ
ス転移温度をもつ高分子量樹脂と、該溶媒中に溶解あるいは分散し熱により解離して活性イ
ソシアネート化合物となり該活性イソシアネート化合物
のイソシアネート基当量と該高分子量樹脂の水酸基当量
との比がNCO/OH＝0.05〜1.0となるように配合されたブ
ロックイソシアネート化合物と、を主成分としたことを
特徴とする常温乾燥性を有する焼付塗料組成物。
【請求項２】高分子量樹脂の水酸基価は10〜300である
特許請求の範囲第１項記載の常温乾燥性を有する焼付塗
料組成物。