JP2002326051A - Abs素材の塗装方法 - Google Patents

Abs素材の塗装方法

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JP2002326051A JP2001136602A JP2001136602A JP2002326051A JP 2002326051 A JP2002326051 A JP 2002326051A JP 2001136602 A JP2001136602 A JP 2001136602A JP 2001136602 A JP2001136602 A JP 2001136602A JP 2002326051 A JP2002326051 A JP 2002326051A
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Toshihiko Furumoto
俊彦 古本
Nobuyuki Maeda
信行 前田
Katsuya Murakami
克也 村上
Yoshihiro Kamata
義博 鎌田
Akihito Kobayashi
昭仁 小林
Shinsuke Mochizuki
信介 望月
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ABS素材上に特定の1コートメタリ
ック塗料組成物を、特定の静電塗装方法により塗装する
ことにより、塗装中に排出される揮発性有機溶剤量を大
幅に削減でき、メタリック調外観と光沢とを同時に有す
る塗膜を安定的に形成できるようにしたものである。 【解決手段】 脱脂処理を施したABS部品上に通電
処理工程で、通電処理を施した後、非水分散型共重合体
含有液とアクリル樹脂とを配合してなる1コートメタリ
ック塗料組成物において、非水分散型共重合体含有液の
分散安定剤のSP値に対するアクリル樹脂のSP値の差
分値が+0.5〜0.8である1コートメタリック塗料
組成物を静電塗装工程において、エアー霧化レシプロ式
の塗装機により、霧化エアー圧9.8×10〜19.
6×10Paおよびパターンエアー圧9.8×10
〜19.6×10Paからなる静電塗装条件で塗装
し、その後、1コート1ベークにより乾燥硬化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、ABS素材の塗装
方法に関し、さらに詳しくは、例えば自動二輪車等の車
両用ABS製外観部品への1コートメタリック塗料を用
いた塗装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からABS素材に光輝性のあるメタ
リック感を与え、さらに光沢を与える塗装方法として、
アルミフレーク顔料を含むメタリックベースコート塗装
した後に、クリヤーコートを塗装し、2層を同時に焼き
付け乾燥することを特徴とする2コート1ベークの塗膜
形成方法が用いられている。
【0003】現在、塗装工程短縮によるコストダウンと
排出される有機溶剤量の削減とのため、クリヤーコート
を塗装することなく、1コートにてメタリック調外観と
光沢と塗膜物性とを満足する1コートメタリック塗料お
よび塗装方法が望まれている。
【0004】しかし、従来の1コートメタリック塗料
は、光輝材として配合したアルミフレーク顔料が塗膜内
部に均一に配向しないため、良好なメタリック外観を得
ることができず、さらにクリヤーコートを塗装しないた
め、満足できる光沢を得ることができず、自動二輪車等
の外観部品への塗装に使用するのには問題があった。
【0005】
【発明が解決しょうとする課題】従来の1コートメタリ
ック塗料は、光輝材としてアルミフレーク顔料、硬化成
分として熱硬化性樹脂組成物、アルミ配向のために繊維
素系樹脂組成物、各種レオロジーコントロール剤、着色
材、及び溶剤を配合しているが、前記アルミフレーク顔
料が塗膜内部に均一に配向しないため、良好なメタリッ
ク外観が得られないという欠点を有している。また、前
記アルミフレーク顔料を塗膜内部に均一に配向させるた
めに繊維素系樹脂組成物及びレオロジーコントロール剤
例えば有機ベントナイト等を多量に配合する手法では、
良好なメタリック外観は得られるが、満足できる光沢が
得られないという欠点を有している。従来の1コートメ
タリック塗料においても、熟練者によるエアースプレー
塗装(手吹き塗装)の場合は、良好なメタリック外観と
満足できる光沢とを両立できる場合も稀にあり得るが、
マスプロダクションには不適である。マスプロダクショ
ンに適する自動機による静電塗装の場合は、アルミフレ
ーク顔料を塗膜内部に均一に配向させ、かつ、光沢を満
足させるためには、霧化エアー圧とパターンエアー圧を
上げて塗装する必要がある。この場合、塗料がエアーに
より飛散し、被塗物への単位面積当たりの塗料使用量が
増大し、これによって排出されるVOC(揮発性有機溶
剤)量も増え、環境的に問題があるのが現状であった。
【0006】本発明は、従来のこのような問題点に着目
してなされたもので、ABS素材上に特定の1コートメ
タリック塗料組成物を、特定の静電塗装方法により塗装
することにより、塗装中に排出されるVOC(揮発性有
機溶剤)量を大幅に削減でき、良好なメタリック調外観
と光沢とを同時に有する塗膜を安定的に形成できるAB
S素材の塗装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、脱脂処理を施したABS素材(A)上に通電
処理工程で、通電処理(B)を施した後、非水分散型共
重合体含有液(以下において、「NAD」と略称するこ
とがある。)とアクリル樹脂とを配合してなる1コート
メタリック塗料組成物において、前記NADにおける分
散安定剤の溶解性パラメーター値に対するアクリル樹脂
の溶解性パラメーター値の差分値が、+0.5〜0.8
であることを特徴とする1コートメタリック塗料組成物
(C)を、エアー霧化式の静電塗装機により、霧化エア
ー圧9.8×10〜19.6×10Pa及びパター
ンエアー圧9.8×10〜19.6×10Paから
なる静電塗装条件(D)で塗装し、その後1コート1ベ
ークにより乾燥硬化せしめることを特徴とするABS素
材の塗装方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に係る塗装方法は、従来か
ら用いられているアルミフレーク顔料を含むメタリック
ベースコート塗料で塗装をした後に、クリヤーコートを
塗装し、2層を同時に焼き付け乾燥することを特徴とす
る2コート1ベークメタリック塗装方法と対比されうる
ものであり、クリヤーコートを塗装することなく、1コ
ートにてメタリック調外観と光沢と塗膜物性とを満足さ
せることのできる塗装方法である。本発明に係る塗装方
法において、被塗基材に密着性、傷隠蔽性、及び通電性
を付与するために、プライマーと称する下塗り塗料を被
塗基材に塗装することは、任意である。
【0009】本発明で使用される1コートメタリック塗
料組成物(C)においては、配合されるNADの分散安
定剤の溶解性パラメーター値(以下SP値と称すること
がある。)とアクリル樹脂のSP値との差分値が+0.
5〜0.8の範囲内にあるので、本発明の方法による
と、NADが最適なパールチェイン構造を形成すること
ができ、良好なアルミ並びと光沢とを両立させることが
できる。
【0010】本発明で用いる非水分散型共重合体含有液
(NAD)は、非水系の分散媒に重合体粒子が分散安定
剤により安定に分散された分散液であり、塗料の分野に
おいてNAD(non aqueous disper
sion)と称されるものである。
【0011】本発明の1コートメタリック塗料組成物
(C)は、配合されるNADにおける分散安定剤のSP
値とアクリル樹脂のSP値との差分値が、+0.5を下
回る場合は、NAD中の重合体粒子がパールチェイン構
造を形成せず、良好なアルミ並びが得られない。また、
NADの分散安定剤のSP値とアクリル樹脂のSP値と
の差分値が、+0.8を上回る場合も同様に、NAD中
の重合体粒子がパールチェイン構造を形成せず、良好な
アルミ並びが得られない。
【0012】本発明における1コートメタリック塗料組
成物(C)は、静電塗装機を用いた静電塗装方法(D)
により塗装される。静電塗装方法(D)は、エアー霧化
式の塗装機により、霧化エアー圧9.8×10〜1
9.6×10Pa(1.0〜2.0kgf/cm
及びパターンエアー圧9.8×10〜19.6×10
Pa(1.0〜2.0kgf/cm)の範囲で塗装
した場合、良好なアルミ並びと光沢を両立した上に、単
位面積当たりの塗料使用量が削減され、これによって排
出されるVOC(揮発性有機溶剤)量も減る。エアー霧
化式の塗装機の条件は、霧化エアー圧11.8×10
〜16.7×10Pa(1.2〜1.7kgf/cm
)及びパターンエアー圧11.8×10〜16.7
×10Pa(1.2〜1.7kgf/cm)が、最
適である。
【0013】エアー霧化式の塗装機条件が、霧化エアー
圧が19.6×10Pa(2.0kgf/cm)を
超えて塗装される場合、良好なアルミ並びと光沢を得る
ことはできるが、塗料がエアーにより飛散し、被塗物へ
の単位面積当たりの塗料使用量が増大し、これによって
排出されるVOC(揮発性有機溶剤)量が増えるので好
ましくない。エアー霧化式の塗装機条件が、霧化エアー
圧が9.8×10Pa(1.0kgf/cm)未満
で塗装される場合、被塗物への単位面積当たりの塗料使
用量が削減され、これによって排出されるVOC(揮発
性有機溶剤)量も減るが、エアー圧が低いことにより、
良好なアルミ並びと光沢とを得ることができないので好
ましくない。
【0014】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。
【0015】本発明が適応される被塗物(A)として
は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
(ABS)を用いた樹脂成形品が最適である。したがっ
て、ABS/ポリアミド、ABS/ポリカーボネート、
ABS/PBT等の各種ABSポリマーアロイ材やアク
リロニトリル−エチレンプロピレン共重合ゴム−スチレ
ン共重合体(AES)等で形成された樹脂成形品も被塗
物として適している。
【0016】本発明が適応される被塗物(A)の脱脂方
法は、一般的に用いられている界面活性剤による洗浄、
またはイソプロピルアルコール等の溶剤ワイプで脱脂す
る方法が適している。
【0017】ABS素材に静電塗装を可能にするために
は、ABS素材に通電処理(B)を施す必要がある。A
BS素材への通電処理は、通常、界面活性剤を含有した
導電剤の塗布又は、導電性フィラーを含有した導電プラ
イマー塗装により行うことができ、被塗物であるABS
素材の表面固有抵抗値を10Ω以下に下げる処理であ
る。本発明の場合、どちらの手法を用いても問題はな
い。
【0018】本発明で言う樹脂組成物の溶解性パラメー
ター(SP値)は、簡便な実測方法である濁点滴定によ
って測定されることができ、下記K.W.SUH、J.
M.CORBETTの式(Journal of Ap
plied PolymerScience,12.2
359,1968)に準じて計算することができる。
【0019】
【数1】 式中、Vはn−ヘキサンの容積分率、Vは脱イオン
水の容積分率、δはn−ヘキサンのSP値、δは脱
イオン水のSP値を示す。濁点滴定では、乾燥させた樹
脂組成物(固形分)0.5gをアセトン10mlに溶解
した中に、n−ヘキサンを加えて行き、濁点での滴定量
H(ml)を読み、同様にアセトン溶液中、脱イオン水
を加えて行き、濁点での滴定量D(ml)を読んで、こ
れらを下記式に適用し、V、V、δ、δを算出
する。尚、各溶剤のSP値はアセトン:9.75、n−
ヘキサン:7.24、脱イオン水:23.43である。 V=H/(10+H) V=D/(10+D) δ=9.75×10/(10+H)+7024×H/
(10+H) δ=9.75×10/(10+D)+7024×D/
(10+D)
【0020】本発明で使用するアクリル樹脂は、塗膜形
成成分として用いられるものであり、従来から塗料の塗
膜形成成分として用いられているアクリル樹脂が制限な
く使用できるが、非水分散型共重合体(NAD)との組
み合わせにおいては、SP値の差が前記範囲にあるよう
に選択する。
【0021】アクリル樹脂を構成する単量体の具体的な
ものとしては、例えば(メタ)アクリル酸;メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−
プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)
アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アク
リレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロ
ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、及びステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)
アクリル酸のアルキルエステル;2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリ
レート等の(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエ
ステル;これらの(メタ)アクリル酸のヒドロキシアル
キルエステルのラクトン変性物;並びにスチレン等をあ
げることができる。これらの単量体は1種単独で使用す
ることもできるし、2種以上を組み合わせて使用するこ
ともできる。
【0022】本発明に用いられる1コートメタリック塗
料(C)は、前記NADとアクリル樹脂とに加えて、従
来から塗料用として使用されている塗膜形成樹脂を配合
することができる。代表的な塗膜形成樹脂としては、セ
ルロースアセテートブチレート(CAB)及びニトロセ
ルロース(NC)等の繊維素系樹脂を組み合わせて非架
橋のラッカータイプとすることも、また、イソシアネー
ト化合物、メラミン樹脂、エポキシ化合物等の架橋剤と
組み合わせて架橋硬化タイプとすることもできる。
【0023】本発明に用いられる1コートメタリック塗
料(C)には、従来から塗料用として使用されている光
輝材を含めることができる。代表的な光輝材としては、
ノンリーフィング型アルミフレーク、ニッケルフレー
ク、銅フレーク、及びガラスフレーク等のフレーク、パ
ールマイカ、及び着色パールマイカ等のマイカ粉末、並
びにシリカフフレーク、及びアルミナフレーク等の偏光
性顔料が挙げられる。
【0024】本発明における1コートメタリック塗料
(C)は、必要に応じてその他の顔料、各種添加剤など
を含有することができる。顔料としては従来から塗料用
に常用されているものが用いられ、例えば有機系として
はアゾレーキ系顔料、フタロシアニン顔料、インジゴ系
顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン
系顔料、ジオキサジン系顔料、及びキナクリドン系顔料
等を挙げることができ、無機系としては黄鉛、黄色酸化
鉄、ベンガラ、カーボンブラック、及び二酸化チタン等
が挙げられる。添加剤としてはベンゾトリアゾール、蓚
酸アニリド系等の紫外線吸収剤、ベンゾフェノール系等
の酸化防止剤、シリコーン系等のレベリング剤、ワック
ス、有機ベントナイト等の粘性制御剤、及び硬化触媒等
が挙げられる。
【0025】本発明における1コートメタリック塗料
(C)は、有機溶剤で稀釈して使用することができる。
有機溶剤としては、芳香族炭化水素系溶剤、エステル系
溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、及びエーテル
系溶剤等を挙げることができる。
【0026】本発明の1コートメタリック塗料組成物
(C)の静電塗装方法(D)は、例えば次のように実施
することができる。まず、脱脂処理を施したABS素材
(A)上に、通電処理工程で、例えばレシプロ式エアレ
スガンを用い、ポンプ圧4.9×10Paで、導電プ
ライマーの塗布を行う。
【0027】次に、静電塗装工程で、1コートメタリッ
ク塗料組成物(C)をエアー霧化式の静電塗装機例えば
ランズバーグ社製のREAガンを用いた塗装機により、
霧化エアー圧9.8×10〜19.6×10Pa
(1.0〜2.0kgf/cm )及びパターンエアー
圧9.8×10〜19.6×10Pa(1.0〜
2.0kgf/cm)の範囲で、前記通電処理を施し
たABS素材(A)に対して、静電塗装を行う。塗装ガ
ンは、エアー霧化レシプロ式に限らず、回転霧化式等の
別タイプの塗装ガンを用いることができる。
【0028】上記、1コートメタリック塗料の静電塗装
が完了すると、例えば80℃以下の温度で1コート1ベ
ークにより、乾燥硬化せしめる。
【0029】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに具体的に説明する。しかし、本発明の範囲はこれら
の例になんら限定されるものではない。なお各例中、特
に断らない限り、部は重量部を表す。
【0030】非水分散型共重合体含有液(NAD) 市販されている非水分散型共重合体含有液(NAD)の
中でPOLYTEX9010(*1)を選択した。 *1:POLYTEX9010 ローヌプーラン社製、
不揮発分40%、商品名このNADにおける分散安定剤
のSP値は9.12であった。
【0031】アクリル樹脂の合成 アクリル樹脂製造例A 下記の配合に従い、アクリル樹脂Aを合成した。 まず、温度計、撹拌機、還流冷却器及び滴下ロートを備
えた四つ口フラスコに反応溶媒を仕込み、窒素ガス雰囲
気下で加熱し、135℃まで昇温した。次にビニルモノ
マー混合物と重合開始剤との混合物を2時間にわたって
滴下し、滴下終了後、さらに135〜140℃に保った
まま2時間撹拌を続けた。反応終了後、希釈溶媒2種を
加えて、不揮発分50%のアクリル樹脂Aを得た。この
アクリル樹脂AのSP値を実測した結果、9.90であ
った。 製造例B〜E 製造例Aにおいて、ビニルモノマー混合物の配合を表1
に示す様に変えた以外は、製造例Aに準じて行い、不揮
発分50%のアクリル樹脂B〜Eを得た。また、これら
のアクリル樹脂B〜EのSP値を実測した結果も表1に
示す。これらのアクリル樹脂の内、C〜Eは比較試験用
である。
【0032】
【表1】
【0033】(※2)プラクセルFM−1D:ラクトン
変性ヒドロキシエチルメタクリレート、ダイセル化学工
業(株)製
【0034】塗料製造例I ノンリーフィングアルミフレークSAP FM4010
(※3)4部を酢酸イソブチル4部にて分散し、非水分
散型共重合体含有液(NAD)8部、アクリル樹脂A5
0部、繊維素系樹脂セルロースアセテートブチラートC
AB381−05(※4)30%溶液5部を加えて攪拌
した。次に、ポリイソシアネート化合物スミジュールN
−75(※5)8部を加え、さらに酢酸イソブチル:ソ
ルベッソ#150(※6)が50:50である混合溶剤
21部を加えてこれを撹拌し、1コートメタリック塗料
Iに調整した。 (※3)Sap FM4010(商品名):ノンリーフ
ィング型アルミフレーク昭和アルミパウダー(株)製、
加熱残分65% (※4)CAB381−0.5(商品名):イーストマ
ン ケミカルズ社製 (※5)スミジュールN−75(商品名):住友バイエ
ル(株)製 (※6)ソルベッソ#150(商品名):エクソン社製
【0035】塗料製造例II〜VI 混合物の割合を表2に示した通りとする以外は、塗料製
造例Iと同様に1コートメタリック塗料II〜VIを調
整・希釈した。これらの1コートメタリック塗料の内、
IV〜VIは比較試験用である。
【0036】
【表2】
【0037】(※7)ニトロセルロース HIG1/4
(商品名):旭化成工業(株)製
【0038】実施例1 塗装板作成方法 厚さ3mm、50cm×50cmの日本A&L(株)製
ABS基材、クララスチックMVF(商品名)の試験片
を用いた。これをイソプロピルアルコールで脱脂し、被
塗物とした。この被塗物の上に界面活性剤を含有するカ
チオン導電剤05(※8)をエアースプレーで塗装し通
電処理を施した。通電処理後のABS基材の表面固有抵
抗値を測定した結果、10Ωであった。その後、1コ
ートメタリック塗料Iをエアー霧化レシプロ式のランズ
バーグ社製REAガンを用いた塗装機により、霧化エア
ー圧14.7×10Pa(1.5kgf/cm)、
パターンエアー圧14.7×10Pa(1.5kgf
/cm)で静電塗装を行い、乾燥膜厚30μmとなる
ように塗装した。室温にて約10分間放置した後、75
℃で30分間焼き付け、1コート1ベークにより乾燥硬
化せしめ塗装板を得た。 (※8)カチオン導電剤05(商品名):日本油脂BA
SFコーティング(株)製
【0039】実施例2〜6、比較例1〜5 1コートメタリック塗料種類と静電塗装条件を表3に示
した通り以外は、実施例1と同様に塗装板を作成した。
同時に、1コートメタリック塗料におけるNADの分散
安定剤の溶解性パラメーター値に対するアクリル樹脂組
成物の溶解性パラメーター値の差分値も表3に示す。
【0040】
【表3】
【0041】この塗装板を用いて、20度光沢・メタリ
ック調外観性・単位面積当たりの塗料使用量を評価し
た。評価結果も同時に表3に示した。 (1)光沢 JIS K5400 20度グロスの測定方法を用いて
測定した。20度グロス値72以上を合格とした。 (2)メタリック調外観性 メタリック調外観性は、レーザー式メタリック感測定装
置(関西ペイント社製ALCOPE LMR100)の
フリップフロップ値(FF値)にて評価した。フリップ
フロップ値(FF値)は、メタルフレークの配向度合い
に比例するパラメーターであり、FF値1.4以上を合
格とした。 (3)単位面積当たりの塗料使用量 塗装板を作成するのに必要であった塗料使用量を減量法
により測定した。塗装板の面積は、0.25mであ
る。単位面積当たりの塗料使用量100g/m以下を
合格とした。
【0042】
【発明の効果】本発明により、ABS素材上に、メタリ
ック調外観性と光沢を同時に有する塗膜を1コートにて
安定的に形成することができ、さらに塗装中に排出され
るVOC(揮発性有機溶剤)量を大幅に削減できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/46 C09D 5/46 133/00 133/00 (72)発明者 古本 俊彦 兵庫県赤穂市西浜町980番1 日本油脂ビ ーエーエスエフコーティングス株式会社赤 穂工場内 (72)発明者 前田 信行 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研工 業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 村上 克也 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研工 業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 鎌田 義博 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研工 業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 小林 昭仁 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 望月 信介 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 4D075 AA02 AA09 AA10 AA23 AA84 BB24Z BB26Z BB81X CB04 CB13 DA23 DB35 DB40 DB43 DC13 EA05 EB22 EB54 EC31 4J038 CG001 CG141 CH031 CH041 CH071 CH121 CH141 EA012 HA066 HA216 HA446 HA486 HA546 KA20 MA07 MA10 MA16 NA01 NA27 PA03 PA18 PB07 PC08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱脂処理を施したABS素材(A)上に
    通電処理工程で、通電処理(B)を施した後、非水分散
    型共重合体含有液とアクリル樹脂とを配合してなる1コ
    ートメタリック塗料組成物であって、前記非水分散型共
    重合体含有液における分散安定剤の溶解性パラメーター
    値に対する前記アクリル樹脂の溶解性パラメーター値の
    差分値が+0.5〜0.8である1コートメタリック塗
    料組成物(C)を、エアー霧化式の静電塗装機により、
    霧化エアー圧9.8×10〜19.6×10Paお
    よびパターンエアー圧9.8×10〜19.6×10
    Paの静電塗装条件(D)で塗装し、その後、1コー
    ト1ベークにより乾燥硬化させることを特徴とするAB
    S素材の塗装方法。
JP2001136602A 2001-05-07 2001-05-07 Abs素材の塗装方法 Expired - Fee Related JP4691617B2 (ja)

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