JP2003311211A - 自動車外板部の塗装方法 - Google Patents
自動車外板部の塗装方法Info
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Abstract
時に併存する自動車車体外板部のこれらの両部材に塗装
した両メタリック塗膜間の色一致性を改良することに関
する。 【構成】自動車外板の金属部材に水性メタリック塗料
(A)、プラスチック部材に有機溶剤系メタリック塗料
(B)を塗装するにあたり、水性メタリック塗料(A)
がアルミニウムフレークを10〜20PHR含有し、か
つグラファイト及び酸化チタン被覆グラファイトから選
ばれた1種以上を該アルミニウムフレーク100重量部
あたり1〜10重量部含有してなり、有機溶剤系メタリ
ック塗料(B)がアルミニウムフレークを10〜20P
HR含有することを特徴とする自動車外板部の塗装方
法。
Description
チック部材とが同時に併存する自動車車体外板部のこれ
らの両部材に塗装した両メタリック塗膜間の色一致性を
改良することに関する。 【0002】 【従来の技術とその課題】自動車車体の外板部の一部、
例えば、バンパー及びフェンダーなどには、車体の軽量
化のためにこれまでの金属に代って、ポリプロピレンや
ポリウレタンなどのプラスチック製部品が使用されるこ
とが多くなっており、車体の外板部は金属部材とプラス
チック部材とが併存して構成されることが多い。そし
て、この両部材には美感と保護のためにメタリック塗料
などの上塗り塗料が塗装されている。 【0003】これらの自動車車体の両部材に有機溶剤系
メタリック塗料を塗装すると、両部材間のメタリック塗
膜の色一致性がよく、実用的にほぼ問題はないが、いず
れも有機溶剤系塗料であるために、地球環境的及び省資
源的には好ましくないことが指摘されている。 【0004】その対策として、金属部材に水性メタリッ
ク塗料、プラスチック部材に有機溶剤系メタリック塗料
を使用することが提案されており、その方法によれば、
両部材とも有機溶剤系を使用するものと比べて、地球環
境保全上好ましいが、両部材間のメタリック塗膜に色一
致性、例えばフリップフロップ性などが異なり、車体全
体の美感性が低下するという欠陥を有している。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は上記の欠
陥を解消し、金属部材に水性メタリック塗料、プラスチ
ック部材に有機溶剤系メタリック塗料を塗装して、かつ
両部材のメタリック塗膜の色一致性を改良することであ
り、鋭意研究の結果、水性メタリック塗料として、特定
量のアルミニウムフレーク及びグラファイト又は酸化チ
タン被覆グラファイトを含有せしめた水性塗料を使用す
ることにより目的が達成できることを見出し、本発明を
完成した。 【0006】すなわち、本発明によれば、自動車外板の
金属部材に水性メタリック塗料(A)、プラスチック部
材に有機溶剤系メタリック塗料(B)を塗装するにあた
り、水性メタリック塗料(A)がアルミニウムフレーク
を10〜20PHR含有し、かつグラファイト及び酸化
チタン被覆グラファイトから選ばれた1種以上を該アル
ミニウムフレーク100重量部あたり1〜10重量部含
有してなり、有機溶剤系メタリック塗料(B)がアルミ
ニウムフレークを10〜20PHR含有することを特徴
とする自動車外板部の塗装方法(以下、「本方法」とい
う)が提供される。 【0007】 【発明の実施の形態】自動車として各種乗用車、軽自動
車、バスなどがあげられ、これらの車体外板部として、
例えば、パネルフード、フェンダ、ドアパネル、パネル
トランクリッド、ピラー、リアクオータ、シルアウタ、
バンパー、エプロン、ラジエータグリル、プロテクショ
ンモールなどがあげられる。このうち、フェンダ、シル
アウタ、バンパー、エプロン、ラジエータグリル、プロ
テクションモールなどにプラスチック部材が使用されて
いることが多い。プラスチック素材としては、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン樹脂やポリウレタン樹脂な
どがあげられる。 【0008】本方法の実施にあたり、自動車外板の金属
部品には、あらかじめそれ自体既知のカチオン着塗料及
び中塗り塗料などを塗装しその塗膜を硬化しておくこと
が好ましく、また、プラスチック部材についてもそれ自
体既知の方法であらかじめ表面処理及び下塗り塗装など
を行なっておくことが好ましい。 【0009】本方法では、金属部材に水性メタリック塗
料(A)を、プラスチック部材に有機溶剤系メタリック
塗料(B)をそれぞれ塗装しておき、その後に両部材を
結合して車体外板部とすることが好ましい。 【0010】水性メタリック塗料(A)は、下塗り塗料
及び中塗り塗料などを塗装した金属製部材に塗装する光
輝性塗膜を形成する塗料であり、アルミニウムフレーク
を10〜20PHR含有し、かつグラファイト及び酸化
チタン被覆グラファイトから選ばれた1種以上を該アル
ミニウムフレーク100重量部あたり1〜10重量部含
有してなる水性塗料である。 【0011】「PHR」とは、塗料中の樹脂固形分10
0重量部あたりの比率(重量部)である。 【0012】具体的には、熱硬化性樹脂組成物、アルミ
ニウムフレークを熱硬化性樹脂組成物100重量部あた
り10〜20重量部、かつグラファイト及び酸化チタン
被覆グラファイトから選ばれた1種以上をアルミニウム
フレーク100重量部あたり1〜10重量部含有してな
る水性塗料である。 【0013】熱硬化性樹脂組成物として、例えば、水酸
基などの架橋性官能基を含有するポリエステル樹脂、ア
ルキド樹脂、アクリル樹脂などから選ばれた1種以上の
基体樹脂とメラミンとホルムアルデヒドとの縮合物のメ
チロール基の一部もしくは全部に炭素数1〜10のモノ
アルコールをエーテル化反応させてなるアルキルエーテ
ル化メラミン樹脂及びブロックポリイソシアネート化合
物などの架橋剤とからなる樹脂組成物が好適に使用でき
る。このうち、基体樹脂の水酸基価は20〜150、酸
価は150以下、数平均分子量は1000〜10000
0の範囲内が適している。基体樹脂と架橋剤との構成比
率は、この両成分の合計固形分重量を基準に、前者は5
0〜90重量%、特に60〜80重量%、後者は50〜
10重量%、特に40〜20重量%の範囲内が適してい
る。 【0014】アルミニウムフレークはりん片状の金属ア
ルミニウムのことであり、その厚さは0.001〜1.
0μm、特に0.05〜0.5μm、長手方向寸法は2
〜50μm、特に10〜30μmであることが好まし
い。リーフィングタイプ及びノンリーフィングタイプの
いずれも使用できる。 【0015】水性メタリック塗料(A)におけるアルミ
ニウムフレークの含有率は、熱硬化性樹脂組成物100
重量部(固形分)あたり、10〜20重量部、特に13
〜18重量部の範囲内が好ましい。アルミニウムフレー
クが10重量部より少なくなると光輝感及び塗膜の隠蔽
性が低下し、一方、20重量部より多くなると塗膜の平
滑性などの仕上り外観及び物理的性能などが低下するの
で、いずれも好ましくない。 【0016】水性メタリック塗料(A)にグラファイト
及び/又は酸化チタン被覆グラファイトを含有せしめる
ことにより、アルミニウムフレーク含有メタリック塗膜
のフリップフロップ性が向上し、その結果、有機溶剤系
メタリック塗料(B)のメタリック塗膜との色一致性が
よくなることが判明した。 【0017】グラファイトは黒鉛とも称され、結晶は六
方晶系に属する層状構造をもち、六角形の巨大な網目を
なす層面が弱いファンデルワールス結合によって積み重
なっており、黒色である。 【0018】酸化チタン被覆グラファイトはかかるグラ
ファイトの表面を酸化チタンで被覆したものであり、既
知の顔料である。例えば、特開平5−311098号公
報に記載によれば、酸素含有雰囲気下での加熱による酸
化処理及び/又は水溶性酸化剤による酸化処理が表面に
施されたグラファイトフレーク表面に二酸化チタンが均
一かつ緻密に被覆された酸化チタン被覆グラファイトが
開示されており、このものは水性メタリック塗料(A)
において酸化チタン被覆グラファイトとして使用するこ
とができる。さらに具体的には、グラファイトフレーク
粒子表面を予め酸化処理した後、その上に既知の方法で
二酸化チタン水和物を均一に沈着させ450〜950℃
で焼成することにより得られる。さらに詳細には上記の
公報に記載されているので、ここでは省略する。酸化チ
タンの被覆厚さによって発色性が異なり、厚くなるした
がってブルー、グリーン、ゴールド、パープルなどに変
化する。 【0019】グラファイト及び酸化チタン被覆グラファ
イトの形状はいずれもフレーク状であり、その厚さは
0.001〜1.0μm、特に0.05〜0.5μm、
長手方向寸法は2〜50μm、特に10〜30μmであ
ることが好ましい。 【0020】水性メタリック塗料(A)において、グラ
ファイト及び/又は酸化チタン被覆グラファイトの配合
量は、アルミニウムフレーク100重量部あたり1〜1
0重量部、特に3〜8重量部の範囲内が好ましい。グラ
ファイト及び/又は酸化チタン被覆グラファイトの配合
量が1重量部より少なくなると色一致性が低下し、一方
10重量部より多くなると平滑性などの仕上り外観及び
フリップフロップ性などが低下するので、いずれも好ま
しくない。 【0021】水性メタリック塗料(A)は、熱硬化性樹
脂組成物、アルミニウムフレークを10〜20PHR、
かつグラファイト及び酸化チタン被覆グラファイトから
選ばれた1種以上を該アルミニウムフレーク100重量
部あたり1〜10重量部を水中に混合分散してなる水性
塗料であり、これらの成分以外に、さらに有機顔料、無
機顔料、光干渉性顔料などを目的に応じて適宜に配合す
ることができる。 【0022】水性メタリック塗料(A)は、粘度を10
〜25秒/フォードカップ#4/20℃に調整し、エア
スプレー、エアレススプレー、静電塗装などにより、自
動車車体の金属部材に硬化塗膜を基準に10〜40μm
の膜厚に塗装することが好ましい。この塗膜は、120
〜180℃、特に130〜160℃で、10〜40分間
加熱することにより硬化することができる。 【0023】水性メタリック塗料(A)の硬化又は未硬
化の塗膜面に、さらにクリヤ塗料を塗装することができ
る。クリヤ塗料としては、無色透明又は有色透明の塗膜
を形成するそれ自体既知の有機溶剤系塗料が使用でき
る。具体的には、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基
などの架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、(ブロック)
ポリイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物
又は樹脂、エポキシ基含有化合物又は樹脂などの架橋剤
を含有する熱硬化性クリヤ塗料が好適に使用できる。こ
のクリヤ塗料は、粘度を10〜30秒/フォードカップ
#4/20℃に調整し、エアスプレー、エアレススプレ
ー、静電塗装などにより、硬化又は未硬化の水性メタリ
ック塗料(A)の塗面に、硬化塗膜を基準に20〜80
μmの膜厚に塗装することができ、そして、120〜1
80℃で10〜40分間加熱して塗膜を硬化する。 【0024】有機溶剤系メタリック塗料(B)はプラス
チック部材に塗装する塗料であり、アルミニウムフレー
クの含有率が10〜20PHRである光輝性塗膜を形成
する有機溶剤系メタリック塗料である。有機溶剤系メタ
リック塗料(B)には上記のグラファイト及び/又は酸
化チタン被覆グラファイトは含有していない。 【0025】具体的には、メタリック塗料(B)は、熱
硬化性樹脂組成物及びアルミニウムフレークを10〜2
0PHR含有してなり、これらの成分を有機溶剤に混合
分散してなる有機溶剤系塗料である。 【0026】熱硬化性樹脂組成物は、例えば、水酸基な
どの架橋性官能基を含有するポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、アクリル樹脂などから選ばれた1種以上の基体
樹脂を必須成分とし、任意成分としてポリイソシアネー
ト化合物、ブロックポリイソシアネート化合物などの架
橋剤を配合してなる樹脂組成物が好適に使用できる。こ
のうち、基体樹脂の水酸基価は20〜150、酸価は3
0以下、数平均分子量は1000〜100000の範囲
内が適している。これらの基体樹脂と架橋剤との構成比
率は、例えば、この両成分の合計固形分重量を基準に、
前者は50〜100重量%、特に65〜100重量%、
後者は50〜0重量%、特に40〜0重量%の範囲内が
適している。 【0027】アルミニウムフレークはりん片状の金属ア
ルミニウムのことであり、その厚さは0.001〜1.
0μm、特に0.05〜0.5μm、長手方向寸法は2
〜50μm、特に10〜30μmであることが好まし
い。リーフィングタイプ及びノンリーフィングタイプの
いずれも使用できる。 【0028】メタリック塗料(B)におけるアルミニウ
ムフレークの含有率は、熱硬化性樹脂組成物100重量
部(固形分)あたり、10〜20重量部、好ましくは1
3〜18重量部の範囲内である。アルミニウムフレーク
顔料が10重量部より少なくなると光輝感及び塗膜の隠
蔽性などが低下し、一方、20重量部より多くなると平
滑性などの仕上り外観及び塗膜の物理的性能などが低下
するので、いずれも好ましくない。 【0029】メタリック塗料(B)は、熱硬化性樹脂組
成物及びアルミニウムフレークを10〜20PHRを有
機溶剤中に混合分散してなる有機溶剤系塗料であり、こ
れらの成分以外に、さらに有機顔料、無機顔料及び光干
渉性顔料などを目的に応じて適宜に配合することができ
る。 【0030】メタリック塗料(B)は、粘度を10〜2
5秒/フォードカップ#4/20℃に調整し、エアスプ
レー、エアレススプレー、静電塗装などにより、自動車
車体のプラスチック部材に硬化塗膜を基準に10〜40
μmの膜厚に塗装することが好ましい。この塗膜は、室
温〜120℃、特に60〜100℃で、10〜40分間
強制乾燥することにより硬化することができる。 【0031】有機溶剤系メタリック塗料(B)の硬化又
は未硬化の塗膜面に、クリヤ塗料を塗装することができ
る。クリヤ塗料は、無色透明又は有色透明の塗膜を形成
する塗料であり、それ自体既知の有機溶剤系クリヤ塗料
を使用することができる。具体的には、水酸基などの架
橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂な
どの基体樹脂と、(ブロック又は非ブロック)ポリイソ
シアネート化合物などの架橋剤とを含有する熱硬化性ク
リヤ塗料が好適に使用できる。このクリヤ塗料は、粘度
を10〜30秒/フォードカップ#4/20℃に調整
し、エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などに
より、硬化又は未硬化の有機溶剤系メタリック塗料
(B)の塗面に、硬化塗膜を基準に20〜80μmの膜
厚に塗装することができ、そして、室温〜120℃、特
に60〜100℃で10〜40分間強制乾燥することに
よりクリヤ塗膜を硬化することができる。 【0032】特にプラスチック部材の塗装において、有
機溶剤系メタリック塗料(B)として、アルミニウムフ
レークを10〜20PHR含有せしめ、水酸基を含有す
るポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂など
から選ばれた1種以上の基体樹脂を使用し、かつポリイ
ソシアネート化合物及びブロックポリイソシアネート化
合物などの架橋剤を配合しないそれ自体非架橋硬化性の
有機溶剤系メタリック塗料を使用し、その未硬化塗面
に、クリヤ塗料として、水酸基を含有するアクリル樹
脂、ポリエステル樹脂などの基体樹脂と架橋剤として非
ブロックのポリイソシアネート化合物を含有する2液型
クリヤ塗料を塗装して、クリヤ塗膜中に含まれる非ブロ
ックのポリイソシアネート化合物を下層の有機溶剤系メ
タリック塗料(B)の未硬化塗膜に浸透させて、両塗膜
をクリヤ塗料に含有せしめた非ブロックのポリイソシア
ネート化合物により架橋硬化させる(「しみ込み硬化方
式」)ことが、プラスチック部材を高温に加熱すること
なく、低温(例えば60〜100℃)で行なえるので、
プラスチック部材の変形防止、省資源などの点で好まし
い。 【0033】しみ込み硬化方式で使用できる好適な非ブ
ロック型のポリイソシアネート化合物は、1分子中に2
個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であ
り、具体的には、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレン
ジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート化
合物;イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(シ
クロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキサンジイソ
シアネートなどの脂環族ポリイソシアネート化合物;キ
シリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシア
ネート、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、ナフタレンジイソシアネートなどの
芳香族ポリイソシアネート化合物;これらのポリイソシ
アネート化合物の2量体、3量体、エチレングリコール
やトリメチロールプロパンなどのポリオールとこれらの
ポリイソシアネート化合物とのイソシアネート過剰のウ
レタン化物などがあげられる。クリヤ塗料において、こ
れらのポリイソシアネート化合物の配合量は、固形分比
で、水酸基含有樹脂との合計100重量部あたり、5〜
30重量部、特に10〜20重量部が適している。 【0034】本方法において、金属部材に塗装する水性
メタリック塗料(A)及びプラスチック部材に塗装する
有機溶剤系メタリック塗料(B)におけるアルミニウム
フレークの含有率は、同一の自動車外板部に塗装する場
合、ほぼ同一であることが好ましい。 【0035】 【発明の効果】金属部材に水性メタリック塗料、プラス
チック部材に有機溶剤系メタリック塗料を塗装して、か
つ両部材のメタリック塗膜の色一致性を改良することで
あり、水性メタリック塗料として、特定量のアルミニウ
ムフレーク及びグラファイト又は酸化チタン被覆グラフ
ァイトを含有せしめた水性塗料を使用することにより目
的を達成することができた。 【0036】 【実施例】以下に、本発明の実施例及び比較例について
説明する。部及び%は原則として重量に基づいており、
塗膜の膜厚は硬化塗膜についてである。 【0037】1.試料の調製 1)被塗物 a)金属製被塗物:脱脂及びりん酸亜鉛処理した鋼板
(大きさ400×300×0.8mm)にエポキシ樹脂
系カチオン電着塗料及びポリエステル・メラミン樹脂系
中塗り塗料を順次塗装し、それぞれの塗膜を加熱硬化し
てなる塗装鋼板。 【0038】b)プラスチック製部材:脱脂洗浄したポ
リプロピレン板(大きさ400×300×0.8m
m)。 【0039】2)水性メタリック塗料(A) a):水酸基含有アクリル樹脂(水酸基価70、酸価
5、数平均分子量15000)70部、メラミン樹脂3
0部、アルミニウムフレーク(厚さ0.1〜1.5μ
m、長手方向寸法15〜20μm、ノンリーフィングタ
イプ)を15PHR、酸化チタン被覆グラファイト(厚
さ0.1〜0.3μm、長手方向寸法15〜20μm)
をアルミニウムフレーク100重量部あたり5重量部を
含有する水性メタリック塗料。 【0040】b):上記a)から酸化チタン被覆グラフ
ァイトを削除した塗料(比較用)。 【0041】3)金属部材用クリヤ塗料 a)「マジクロンTC71」(関西ペイント(株)製、
商品名、アクリル樹脂・メラミン樹脂系有機溶剤系クリ
ヤ塗料)。 【0042】4)有機溶剤系メタリック塗料(B) a)「ソフレックス415」(関西ペイント(株)製、
商品名)で、水酸基含有アクリル樹脂(水酸基価80、
酸価は5、数平均分子量は10000)及びアルミニウ
ムフレーク(厚さ0.1〜1.5μm、長手方向寸法1
5〜20μm、ノンリーフィングタイプ)15PHRを
含有するプラスチック用有機溶剤系メタリック塗料。架
橋剤は配合されていない。 【0043】5)プラスチック用クリヤ塗料 a)「ソフレックス500」(関西ペイント(株)製、
商品名)で、水酸基含有アクリル樹脂及びポリイソシア
ネート化合物を含有する2液型プラスチック用有機溶剤
系クリヤ塗料。 【0044】2.実施例及び比較例 実施例 1 金属製被塗物に水性メタリック塗料(A)a)をエアス
プレーで膜厚20μmに塗装し、室温で3分間乾燥させ
てから、金属部材用クリヤ塗料a)をエアスプレーで膜
厚40μmに塗装し、室温で3分間乾燥させてから、1
40℃で30分間加熱して両塗膜を同時に架橋硬化し
た。 【0045】一方、プラスチック製被塗物に有機溶剤系
メタリック塗料(B)a)をエアスプレーで膜厚20μ
mに塗装し、室温で3分間乾燥させてから、プラスチッ
ク用クリヤ塗料a)をエアスプレーで膜厚40μmに塗
装し、室温で3分間乾燥させてから、100℃で30分
間加熱して両塗膜を同時に架橋硬化した。 【0046】金属製被塗物に形成された複層塗膜とプラ
スチック製被塗物に形成された複層塗膜の色一致性は良
好であり、両部材間でのメタリック感などの色調的な差
異は殆ど認められなかった。平滑性も良好であった。 【0047】比較例 1 実施例1における「水性メタリック塗料(A)a)」を
「水性メタリック塗料(A)b)」に代えた以外は、す
べて実施例1と同様に行なった。その結果、金属製被塗
物に形成された複層塗膜とプラスチック製被塗物に形成
された複層塗膜の色一致性は不良であり、両部材間での
メタリック感などの色調的な差異が目視で明確に認めら
れた。平滑性は良好であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】自動車外板の金属部材に水性メタリック塗
料(A)、プラスチック部材に有機溶剤系メタリック塗
料(B)を塗装するにあたり、水性メタリック塗料
(A)がアルミニウムフレークを10〜20PHR含有
し、かつグラファイト及び酸化チタン被覆グラファイト
から選ばれた1種以上を該アルミニウムフレーク100
重量部あたり1〜10重量部含有してなり、有機溶剤系
メタリック塗料(B)がアルミニウムフレークを10〜
20PHR含有することを特徴とする自動車外板部の塗
装方法。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2006036991A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Sk Kaken Co Ltd | 水性塗料 |
JP2009108124A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Jsr Corp | 水系塗料 |
JP2010274423A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Hitachi Appliances Inc | 家電用部品、その塗装方法及び家電製品 |
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2002
- 2002-04-25 JP JP2002123630A patent/JP3971232B2/ja not_active Expired - Fee Related
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