JP2000086939A - 塗布型制振材 - Google Patents

塗布型制振材

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Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車メーカーの塗装ラインにおいて、いかな
る加熱乾燥条件においてもフクレ等の塗膜欠陥を発生せ
ず、すぐれた制振性を顕現する塗布型制振材の開発。 【構成】アクリル系エマルジョン塗料において、コアシ
ェル型エマルジョンを含むエマルジョン塗料による塗布
型制振材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に塗布さ
れる塗布型制振材に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のフロア部、ドア、ダッシュパネ
ル等には、制振性を付与する目的で、アスファルト系の
制振シートが貼付、若しくは加熱融着されている。これ
らのシートは適用部分に合わせてトリム加工され、必要
に応じて貼付面に粘着加工を施して、貼付され、又は載
置され、自動車の塗装乾燥炉における熱によりアスファ
ルト成分が軟化溶融し、鋼板に融着する。
【0003】これらの制振シートは、十分な制振性を有
するものであるが、シートを必要形状に加工するための
工程が増加したり、トリム加工の際に裁断屑が発生し、
歩留まりが低下する等の欠点がある。また、施工段階に
おいては、自動車の必要部分への取付作業は人手に頼ら
ざるを得ず、自動化・省人化の障害となっている。この
ため、制振シートに代わるものとして制振塗料が開発さ
れ、既に実用化されており、本出願人の出願による特開
平7−145331号には、加熱膨張型有機中空状充填
材、若しくは有機発泡剤を含む水系塗料が開示されてい
る。
【0004】上記発明においては、樹脂として水溶性樹
脂、水分散型樹脂、エマルジョン型樹脂を使用する構成
となっている。これらの水系樹脂による塗料は、溶剤形
塗料と異なり、焼付乾燥の際に塗料から発生する有毒な
ガスがなく、近年注目されている環境問題に対して影響
の少ない塗料である。
【0005】しかしながら、これらの水系塗料、特にエ
マルジョン型樹脂を使用したエマルジョン塗料は、加熱
乾燥の条件に問題がある。これは、例えば長期休暇など
で製造ラインが停止することがある自動車メーカーで
は、エマルジョン塗料の塗装後、加熱乾燥前にライン停
止によって長時間滞留する等の場合に、その後に加熱乾
燥を行った際に塗膜表面にフクレと呼ばれる塗膜欠陥が
発生する、という問題を内在しているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
のようなカーメーカーの塗装ラインにおける、工程間放
置、加熱乾燥炉の炉内放置にもかかわらず、塗膜が均一
に造膜乾燥し、フクレ等の塗膜欠陥を生じることなく、
すぐれた制振性を発揮する塗布型制振材を開発すること
を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決せんと
して、本発明者らは鋭意研究の結果、ことを見出したも
のであり、しかして本発明の要旨は、以下に存する。
【0008】エマルジョン系塗布型制振材であって、エ
マルジョンにコアシェル型エマルジョンを使用したこと
を特徴とする塗布型制振材。前記に記載された塗布型制
振材に使用するコアシェル型エマルジョンは、シェル部
分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸2−
エチルヘキシルを使用してなるアクリルエマルジョンで
あることを特徴とする塗布型制振材。前記に記載された
塗布型制振材に、平均粒径20〜40μmの炭酸カルシ
ウムを含むことを特徴とする塗布型制振材。以下に詳細
に説明する。
【0009】本発明になる塗布型制振材は、樹脂に特に
アクリル樹脂エマルジョンを使用した、エマルジョン塗
料からなるものである。このアクリル樹脂エマルジョン
は、エマルジョン粒子が2層構造を成している「コアシ
ェル型エマルジョン」を使用することを必須とする。こ
のコアシェル型エマルジョンは、制振材配合中に、40
〜60重量%含有することが好ましい。40重量%未満
であると水分の飛散が十分でなくフクレ発生を防止でき
ない虞れがあり、60重量%を越えて配合すると、造膜
された制振性が低下する虞れがある。
【0010】エマルジョン型塗料が造膜する際には、エ
マルジョンに含まれる水分が乾燥飛散することによって
造膜していくが、カーメーカーの塗装ラインにおいて塗
装後、長時間放置されると、造膜前に空気中の水分をエ
マルジョンが吸収し、加熱乾燥時にこれらの水分が急激
に塗膜外へ飛散することにより、フクレが発生し、塗膜
美観を損ねると同時に、フクレの程度によっては制振性
が低下する虞がある。
【0011】そこで、仮にエマルジョン中に多くの水分
を吸収したとしても、加熱乾燥時に水分の飛散が速やか
である=造膜が緩やかであるエマルジョンを使用するこ
とで、フクレを防止する。但し、単純に造膜が遅い樹脂
のみであると、造膜性が悪くなる虞があるため、水分の
飛散が完了したと同時に造膜も促進させる必要がある。
このため、エマルジョンの外殻、即ちシェル部分には造
膜が遅く、内側、即ちコア部分には造膜の良い2種類の
樹脂により構成されるエマルジョンを使用する。
【0012】シェル部分には、メタクリル酸メチル(M
MA)を使用したエマルジョンであることが必要であ
る。メタクリル酸メチルは硬質成分であり、エマルジョ
ンの融着を遅くさせる効果により、塗膜内部に吸収され
た水分が塗膜外に飛散することを助ける。
【0013】コア部分には、アクリル酸2−エチルヘキ
シル(2EHA)を使用したエマルジョンであることが
必要である。アクリル酸2−エチルヘキシルは、ガラス
転移点(Tg点)がシェル部分を構成するメタクリル酸
メチルに比較して低く、シェル部分のエマルジョンが融
着後にコア部分のエマルジョンにより常温時の造膜性が
低下することを防止する。
【0014】また、充填材成分として、平均粒径20〜
40μmの炭酸カルシウムを含むことを必須とする。従
来、エマルジョン塗料に充填材成分として使用されてき
たものとしては、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸
カルシウム等が例示でき、本発明の塗布型制振材に、こ
れらの充填材を使用することを禁止するものではない
が、これらの従来公知の充填材の平均粒径は1〜10μ
mであり、これらの従来の充填材では、形成される塗膜
が速やかに最密充填化してしまい、塗膜内の水分が容易
に飛散できない。一方平均粒径20〜40μmの炭酸カ
ルシウムであると最密充填化が遅くなるため、水分の飛
散が容易である。このため、平均粒径20〜40μmの
炭酸カルシウムは全充填材成分中の20重量%以上、好
ましくは30重量%以上含むことが必要である。
【0015】本発明の塗布型制振材には、以上の配合物
の他、分散剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、消泡剤、沈
降防止剤等の各種添加剤、水等を使用することができ
る。
【0016】本発明になる塗布型制振材を製造するに
は、上記に挙げた各種配合物を計量後、ディゾルバー、
バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、ロールミ
ル、グレンミル、オープンニーダー、真空ニーダー等の
従来公知の混合分散機により混合分散後、真空脱泡、濾
過等の工程を経て製造される。
【0017】本発明になる制振材を塗布するには、従来
公知の塗装機、エアスプレーガン、エアレススプレーガ
ン、エアアシストエアレススプレーガン、カーテンフロ
ーコーター、刷毛塗り、ローラー塗装等が使用できる。
コンピュータにより制御された塗装ロボットを使用する
ことも可能であり、この場合には無人化が実現できる。
【0018】本発明になる制振材は、自動車のフロア
部、ダッシュパネル、トランクルーム、ドア等、従来シ
ート状制振材が貼着使用されていた部位に、シート状制
振材に代わって塗布乾燥することにより、高い制振性を
得ることができる。また、シート状制振材であると貼着
が不可能、あるいは困難な場所にも塗布型であるため容
易に制振処理が可能である。本発明の制振材は、自動車
のシーラー、中塗塗料あるいは上塗塗料を加熱乾燥させ
る際の加熱により造膜形成されるが、その温度条件は、
自動車メーカーやライン条件によって様々であるが、通
常は100〜180℃の温度で20〜40分の加熱を行
う。また、様々な理由で、塗布型制振材を塗布後にライ
ンが停止し、加熱前に数日〜10日間放置され、塗膜中
に水分を吸収した場合にも、加熱乾燥造膜時には均一か
つスムーズに水分が飛散蒸発して、造膜形成後の塗膜に
フクレという塗膜欠陥を発生させることはない。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の理解に供するため、以下
に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の
実施例に限定されるものではない。
【0020】
【実施例1】シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア
部分にアクリル酸2−エチルヘキシルを使用してなるコ
アシェル型アクリルエマルジョン40重量%、平均粒子
径20μmの炭酸カルシウム45重量%、分散剤5重量
%、水10重量%を高速攪拌器により混合分散し、塗布
型制振材1を得た。
【0021】
【実施例2】シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア
部分にアクリル酸2−エチルヘキシルを使用してなるコ
アシェル型アクリルエマルジョン50重量%、平均粒子
径20μmの炭酸カルシウム35重量%、分散剤5重量
%、水10重量%を高速攪拌器により混合分散し、塗布
型制振材2を得た。
【0022】
【実施例3】シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア
部分にアクリル酸2−エチルヘキシルを使用してなるコ
アシェル型アクリルエマルジョン60重量%、平均粒子
径20μmの炭酸カルシウム25重量%、分散剤5重量
%、水10重量%を高速攪拌器により混合分散し、塗布
型制振材3を得た。
【0023】
【比較例】オールアクリルエマルジョン50重量%、平
均粒子径10μmの炭酸カルシウム35重量%、分散剤
5%、水10重量%を高速攪拌器により混合分散し、塗
布型制振材4を得た。
【0024】
【試験方法】1) 加熱乾燥造膜性試験 塗布型制振材1〜4をエアスプレーにより、0.8mm
厚さの自動車用鋼板に膜厚3mmとなるように塗装し、
湿度60%、室温30℃に調節した恒温恒湿機の内部に
10日間放置した。10日後取り出し、電気式加熱機に
より、140℃で30分加熱を行い、冷却後に塗膜表面
状態を観察した。 2) 制振性試験 上記の試験片を、共振法により、20℃、40℃、60
℃における損失係数を測定した。損失係数ηはその値が
大きければ大きいほど制振効果が高く、0.1以上の数
値であれば制振効果があるとされる。
【0025】
【結果】試験結果は以下の通りであった。 1) 加熱乾燥造膜性試験 塗布型制振材4には、水分の蒸発に伴なうフクレが発生
していたが、塗布型制振材1〜3はいずれも平滑で異常
はなかった。 2) 制振性試験 ●
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明になる塗布型制振材は、塗装後に
塗膜中に水分を吸収したとしても、加熱乾燥時に造膜完
了前に水分が飛散蒸発し、このためフクレと呼ばれる塗
膜欠陥が発生しない。このため、自動車メーカーの塗装
ラインにおいては不可避ともいえる工程間放置、あるい
は塗装後の加熱乾燥炉の炉内放置という状況において
も、フクレが発生せず、すぐれた制振性を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C09D 133/06 C09D 133/06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エマルジョン系塗布型制振材であって、エ
    マルジョンにコアシェル型エマルジョンを使用したこと
    を特徴とする塗布型制振材。
  2. 【請求項2】前記請求項1に記載された塗布型制振材に
    使用するコアシェル型エマルジョンは、シェル部分にメ
    タクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸2−エチル
    ヘキシルを使用してなるアクリルエマルジョンであるこ
    とを特徴とする塗布型制振材。
  3. 【請求項3】前記請求項1に記載された塗布型制振材
    に、平均粒径20〜40μmの炭酸カルシウムを含むこ
    とを特徴とする塗布型制振材。
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