JP2009096900A - ２液型クリヤー主剤硬化用のリアクター組成物およびこれを用いたクリア層形成方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のクリヤー塗料は、使用に際して主剤、硬化剤及びシンナーの３成分を混合する必要があった。しかも硬化剤とシンナーとは、季節（外気温など）に応じて数種類用意されており、その選択及び配合が面倒であった。
【解決手段】 硬化剤とシンナーとを組合わせてリアクター組成物を作成し、使用に際してはクリヤー主剤に、このリアクター組成物を混合することで、使用時の手間を削減した。
【選択図】図1

Description

本発明は車両の板金補修に使用されるクリヤー塗料を硬化させる為の硬化剤が配合されたリアクター組成物に関し、特にクリヤー塗料を塗布するまでの手間を削減して、迅速に板金補修を行えるようにするリアクター組成物、及びこれを用いたクリヤー層の形成方法に関する。

損傷した車両の外板パネルを補修する際には、通常、損傷箇所の旧塗膜を剥離してから、凹んだ部分を叩き出したり引き出したりして可能な限り凹凸を無くし、その後、該箇所にパテをへら等で厚盛りに付けてこれを乾燥させて研磨し、次いでこの上にプライマーサーフェサー（又はサーフェサー）を塗布して乾燥させてから、最後に上塗り塗装が行われている。

かかる上塗り塗装は、本来の車両の外板パネルと同じ色の塗料を塗布し、更にその上からクリヤー塗料が塗布されている。かかるクリヤー塗料は、本来は透明塗装のことであり、当該クリヤー塗料を塗装することにより、塗装面に輝きとツヤを付与することができる。更に、この様なクリヤー塗料は、特にメタリック塗装においては、アルミ片をサビから守ることを目的として、またパール塗装では塗装面を保護することを目的として塗布されている。

かかるクリヤー塗料に関しては、従来、以下の技術が提案されている、

特許文献１（特開平５−２０２３３５号公報）には、水酸基含有重合体とメラミン重合体硬化剤とを組み合わせてたクリヤー塗料として、水酸基含有アクリル樹脂とアルキルエーテル化メラミン樹脂と多官能ブロックイソシアネートとホスファイト化合物とを含有する熱硬化性塗料組成物が記載されている。

また、特許文献２（特開平１０−８５６５９号公報）では、低温焼付け乾燥条件においても良好な塗膜性能を有する塗膜を形成でき、かつコスト的にも有利な上塗り塗料組成物を提供するべく、多層塗装において用いられるベース塗料とクリア塗料とからなる上塗り塗料であって、ベース塗料として１液性熱硬化型ベース塗料を、またクリア塗料として硬化剤を過剰に配合した低温硬化型クリア塗料を用いた上塗り塗料が提案されている。
特開平５−２０２３３５号公報 特開平１０−８５６５９号公報

しかしながら、上記したような硬化剤を使用する２液型のクリヤーを使用する場合には、その使用に際して「クリヤー塗料の主剤」、「硬化剤」および「シンナー」の３成分を正確に量り取って混合しなければならず、これが、迅速な作業を行う上での障害になっていた。しかも硬化剤やシンナーは、季節（外気温など）に応じて数種類用意されており、その選択及び配合も煩雑なものとなっていた。

そこで本発明は、クリヤー塗料を簡易な操作で使用できるようにして、迅速にクリヤー層形成作業を行う事ができるようにすることを課題とする。

また、シンナーなどの揮発性有機溶剤と、反応促進剤との組合わせにより、より少ないパターンでクリヤー塗料を調整できるようにすることを課題とする。

そこで本発明は、前記課題の少なくともいずれかを解決する為に、と「シンナー」等の有機溶剤に、予め「硬化剤」を混合させた、独自の「リアクター組成物」を作成し、実際のクリヤー層形成工程では、「クリヤー塗料の主剤」と「リアクター組成物」との２成分を混合するだけで、クリヤー塗料を調整できるようにした。

即ち、本発明では、反応性モノマーを含有した熱可塑性樹脂からなるクリヤー主剤を硬化させる為のリアクター組成物であって、５５〜８０重量部の硬化剤と、２０〜４５重量部の有機溶剤とからなるクリヤー主剤硬化用のリアクター組成物を開発し、本発明を完成させたものである。かかるリアクター組成物は、クリヤー主剤を硬化させるための硬化剤を含有することから、硬化剤含有組成物ということもできる。

かかるリアクター組成物は、更に反応促進剤を０．３〜１．０重量部含有する事も望ましい。このようば反応促進剤を混合させる事によって、クリヤー塗料の乾燥時間を早める事のできるリアクター組成物が実現する。

また本発明では、前記課題の少なくともいずれかを解決する為に、車両の板金補修面に対するクリヤー層の形成方法であって、当該クリヤー層は、反応性モノマーを含有する熱可塑性樹脂からなるクリヤー主剤と、前記本発明に係るリアクター組成物とを混合してクリヤー塗料を形成する混合工程と、当該工程で形成されたクリヤー塗料を板金補修面に塗布又は噴霧する塗布工程と、塗布したクリヤー塗料を乾燥させる乾燥工程とを具備する、クリヤー層の形成方法を提供する。

更に本発明では、上記クリヤー層の形成方法を実施する車両の板金面に生じた凹みを補修する車両板金補修方法といて、少なくとも凹んだ領域にパテを充填してこれを乾燥させて研磨するパテ層形成工程と、硬化したパテの上にプライマーサフェーサーを塗布してこれを乾燥して研磨するプライマーサフェーサー層形成工程と、乾燥したプライマーサフェーサーの上に上塗り塗料を塗布してこれを乾燥させる上塗層形成工程と、そして乾燥した上塗り塗料の上に、上記した方法によりクリヤー塗料を塗布してこれを乾燥させるてクリヤー層を形成するクリヤー層形成工程とを具備する、車両板金補修方法を提供する。

係る本発明によれば、従来では主剤に対して個々に混合していたシンナーなどの有機溶剤と、硬化剤とを予め組合わせて１つのリアクター成分としている事から、実際に使用する場合には、クリヤー主剤に対して、当該リアクター組成物を混合するだけで、クリヤー塗料を調整できるようにしている。そして、反応促進剤を組合わせる事により、一層乾燥時間を短縮する事ができ、その結果、作業時間の短縮につながり、補修工賃の削減をもたらすことができる。

以下、本発明の実施の形態をより具体的に説明する。

本発明に係るリアクター組成物を用いて形成されるクリヤー塗料は、塗膜形成成分である熱硬化性樹脂と硬化剤を主成分とし、さらに顔料、表面調整剤およびその他の添加剤を含んで成ることができる。

リアクターが混合されるクリヤー塗料（熱硬化性樹脂）としては、室温で固体である熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂（アルキド樹脂を含む。）等が挙げられる。場合により、上記熱硬化性樹脂のうち２種以上を混合して包含してよい。

またアクリル樹脂の典型的な例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ｎ-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert-ブチル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、または２-メチルグリシジルメタクリレート等のアクリル系モノマーを通常の方法で重合させたものが挙げられ、それらとスチレンとの共重合体も包含する。

ポリエステル樹脂の典型的な例としては、エチレングリコール、プロパンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、β-オキシプロピオン酸等のカルボン酸を常套の方法で反応させたもの、またはアルキド樹脂が挙げられる。

上記熱硬化性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは２５〜８０℃、より好ましくは４０〜７０℃である。Ｔｇが２５℃よりも低いと粉砕時の発熱により、粉砕機に樹脂粒子が融着するため製造が困難であり、Ｔｇが８０℃を超えると、形成された塗膜に表面平滑性が得られ難いため、いずれも好ましくない。

本発明で使用するクリヤー塗料に適した硬化剤としては、前記樹脂の官能基種により適宜選択でき、例えば、ブロックイソシアネート、セバシン酸等の脂肪族多価カルボン酸、アミノプラスト樹脂、脂肪族酸無水物、トリグリシジルイソシアヌレート、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキルメチルメラミン樹脂またはベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。

かかる硬化剤は、本発明においてはシンナーなどの有機溶剤と組み合わされてリアクター組成物を形成する。リアクター組成物中における硬化剤とシンナーとの配合割合は、クリヤー塗料の乾燥時間を短縮させる為のリアクター組成物であれば、硬化剤５５〜８０重量部、シンナーなどの有機溶剤２０〜４５重量部であり、更に反応促進剤０．３〜１．０重量部含有する事が望ましく、特に望ましくは硬化剤６０〜７０重量部、シンナーなどの有機溶剤３０〜４０重量部で、反応促進剤を０．５〜０．７重量部含有する。

一方、クリヤー塗料の乾燥後の光沢を高める為のリアクター組成物であれば、硬化剤５５〜８０重量部、シンナーなどの有機溶剤２０〜４５重量部の混合物で、更に望ましくは硬化剤６０〜７０重量部、シンナーなどの有機溶剤３０〜４０重量部の混合物として形成する。

かかるリアクター組成物をクリヤー主剤に配合する場合には、当該リアクター組成物中に配合された硬化剤の量が、前記熱硬化性樹脂と硬化剤との組み合わせにおいて、例えば、アクリル樹脂またはポリエステル樹脂とメラミン樹脂の配合割合は、重量比９：１〜５：５、好ましくは８：２〜６：４に設定することが望ましい。上記配合割合を超えると塗膜強度が不足し、また前記配合割合を下回ると塗膜にクラックが生じるようになる。あるいは、水酸基を含有する熱硬化性樹脂とポリイソシアナート化合物との配合割合は、当量比で０.３：１〜１.５：１の間、特に０.７：１〜１.５：１の間が好ましい。上記配合割合を超えると耐水性が減退し、前記配合割合を下回ると硬化不良となるため好ましくない。あるいは、グリシジル基を含有するアクリル樹脂と脂肪族多価カルボン酸および／またはその酸無水物との配合割合は、当量比で１：０.５〜１：１.２、好ましくは１：０.６〜１：１である。前記配合割合を超えると塗膜強度が不足し、また前記配合割合を下回ると外観が低下し、好ましくない。よって、クリヤー主剤に対するリアクター組成物の配合量は、上記の範囲で硬化剤が含まれるように調整される事が望ましい。

また、クリヤー塗料には任意の添加剤を配合する事もできる。そのような添加剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸等の硬化触媒、シリコーンまたはアクリルオリゴマー等の表面調整剤（代表的には、ジメチルシリコーン、メチルシリコーン等）、ベンゾフェノン等の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、ベンゾイン類、タレ止め剤、増粘剤等が挙げられる。

そしてクリヤー主剤にリアクター組成物を混合して調整されたクリヤー塗料は、板金補修面にスプレー乃至は塗布により塗装することができる。また静電塗装、特に好ましくは静電スプレー塗装（例えば、コロナ帯電法、または摩擦帯電法等）によって塗装することもできる。塗装後、所望により、赤外線ヒーターを照射するなどの常套の加熱手段を用いて、６０〜１２０℃において２〜１２分間加熱するすることにより乾燥させることができる。

形成されたクリヤー塗膜の乾燥膜厚は、一般には３０〜１００μｍ、特に５０〜８０μｍの範囲である。塗膜の膜厚が４０μｍ未満であると、塗膜形成後に表層に付着した粉塵を研磨によって除去した後に、補修塗装する必要が生じ、１００μｍを超えるとタレが生じやすくなるため、いずれも好ましくない。

次に、図面を参照しながら、本発明にかかる車体パネルの補修方法の実施の形態を説明する。

図１は、本発明にかかる補修方法の一例を示す工程図である。図１（Ａ）は、損傷によって窪んだ車体パネル１の窪み部分２の断面図であり、特に旧塗膜３から鋼板４に亘って窪み２が生じている状態を示している。この窪み２を修理するためには、先ず、旧塗膜３の脱脂作業や旧塗膜３の除去作業などの前処理を行い、その後、図１（Ｂ）に示す様にフェザーエッジを取る作業を行う。フェザーエッジを取る作業は、＃１２０〜＃４００程度のペーパーを用いたサンダー５等で行うことができる。その際、フェザーエッジの角度（鋼板４と成す角度）は一般には２７〜５４度に調整するのが望ましい。フェザーエッジを取り終えたら、旧塗膜３の除去部とその周辺をエアーブロー等により洗浄し、シリコンオフ等を染み込ませたウェス等で脱脂する。

次に、上記の前処理が行われた窪み２を可能な浅くするために、図１（Ｃ）に示す様にパネル引き出し具６（一般にプーラーと称される器具）を用いて、窪み２部分を引き出す。その上で、図１（Ｄ）に示す様にパテ１０を埋め込み、これを硬化させる。ここで使用することのできるパテ１０としては、従来提供されている各種のパテ材料を使用することができ、例えば硬化剤を使用して樹脂を硬化させる２液型のパテ材料や、紫外線重合開始剤、あるは可視光重合開始剤を配合してなる、光重合型のパテ材料を使用することができる。そして、埋め込んだパテ１０の硬化方法に関しては、それぞれのパテ材料ごとに定められた方法に従って行われる。

硬化したパテ１０の旧塗膜３より盛り上がった部分は、図１（Ｅ）に示すようにダブルアクションサンダー、オービタルサンダー７等を用いて、さらに手研ぎ等により旧塗膜３面と面一になるまで研磨して、車体パネル１における窪み２を取り除く。

次に、必要に応じて周囲をマスキングペーパー等でマスキングした上で、図１（Ｆ）に示す様に、パテ１０の表出面およびパテ１０の表出面と旧塗膜３の境界周辺部分について、従来市販されているサフェーサ（光重合性であるか、熱重合性であるかを問わない）を塗布して乾燥させる。特に本実施の形態では視光硬化型のサーフェサー１１が使用され、これをスプレー塗布していることから、図１（Ｇ）に示す様に、塗布した可視光重合型のサーフェサー１１に対して紫外線照射機８からの光を照射して、当該サーフェサー１１を硬化させている。

特にかかる照射機８としては、１．２ｋｗの出力を有するメタルハライドランプを使用した紫外線照射機８が望ましく、３６５ｎｍを主軸に２００〜４００ｎｍの波長の紫外線スペクトルを放射可能なものを好適に使用することができる。

この実施の形態においては、メタルハライドランプを使用した１．２ｋｗの出力の紫外線照射機８が使用されており、これは１２．５ｃｍ±５ｃｍの距離（サーフェサー１１からの距離）で照射を行えば、光の照射と共に、５０℃以上に加熱することもできることから、別途、加熱処理を行っていない。併しながら、サーフェサー１１の硬化に使用する照射機が、可視光硬化型樹脂を硬化させる為に従来使用されているような他の照射機である場合には、硬化後における表面のタック感をなくす為に、光の照射と同時であるか、或いは光の照射後に、別途、パネルヒーターなどで加熱することが望ましい。

そして、上記図１（Ｆ）に示したサーフェサー１１の塗布工程、および図１（Ｇ）に示した塗布したサーフェサー１１の硬化工程は、必要な膜厚を得るまで繰り返して行うことができ、一般には５０μｍ〜８０μｍ程度の膜厚が得るまで繰り返して行う。但し、ここで形成されるサーフェサー１１膜は、厚くても１ｍｍである。

上記図１（Ｆ）及び（Ｇ）に示すようなサーフェサー１１の塗布・硬化工程を行うことにより、サーフェサー１１を迅速に硬化させることができ、更に硬化後における表面のタック感をなくすことができる。

その後、硬化したサーフェサー１１の表面は、図１（Ｈ）に示す様に、ダブルアクションサンダー、オービタルサンダー７等を用いて、まず＃４００のペーパーで研磨し、次いで＃６００〜８００のペーパーで研磨する。この研磨に際して、上記の工程により形成されたサーフェサー１１の層は、その表面におけるベタ付きが解消されていることから、ペーパーの目詰まりもなく、効率的に研磨作業を行うことができる。なお、この研磨作業の後においては、歪み取りスプレーを使用して歪みの有無を確認することもでき、歪みが発見された場合には、再度、上記サーフェサー１１の塗布・硬化工程を繰り返し、歪みが発見されなかった場合には、歪み取りスプレーを拭き取り、上塗り工程に進む。

上塗り工程においては、まず上塗り塗装を行う領域の洗浄、脱脂を行った後、図１（Ｉ）に示すような一般的な方法で上塗り塗装１２を行う。この上塗り工程では、損傷箇所の元の色を塗装した後、ツヤを出すことなどを目的としてクリヤー塗料を塗布する。このクリヤー塗料の作成に際しては、前述したように、熱硬化性樹脂からなるクリヤー主剤に対して、予めシンナーと硬化剤とを混合したリアクター組成物を混ぜ合わせるだけでよく、原則としてシンナーで希釈する必要がない事から、当該クリヤー塗料の作成を迅速に行う事ができる。そしてポリッシングを行って仕上げ、車体パネル１に生じた窪み２を補修することができる。

本実施例では、２液反応型のポリウレタン系樹脂をベースとするクリヤー主剤に対して、硬化剤とシンナーとからなるリアクター組成物を混合したクリヤー塗料を作成した。この実施例で使用したクリヤー塗料の配合割合(重量比)は、クリヤー主剤:リアクター組成物が、５：４であった。かかるクリヤー塗料の性状を評価したので、その結果を表１に示す。

リアクター組成物として、硬化剤、シンナーおよび反応促進剤からなるリアクター組成物を使用した以外は実施例１と同じようにしてクリヤー塗料を作成し、その性状を評価した。結果を表２に示す。

この実施例の結果からも明らかなように、予め硬化剤をシンナーに混合した場合であっても、その性状において何ら問題が生じないことが確認された。

しかも、硬化剤をシンナーに混合してリアクター組成物として準備しておくことにより、クリヤー塗料の作成を短時間で行う事ができ、これにより板金補修作業の短縮化を図ることができる。

鈑金補修の作業手順を示す工程図である

符号の説明

１ 車体パネル
２ 部分
３ 旧塗膜
４ 鋼板
５ サンダー
７ オービタルサンダー
８ 紫外線照射機
１０ パテ
１１ サーフェサー

Claims (4)

1. 反応性モノマーを含有する熱可塑性樹脂からなるクリヤー主剤を硬化させる為のリアクター組成物であって、
   当該リアクターは、５５〜８０重量部の硬化剤と、２０〜４５重量部の有機溶剤を含有することを特徴とする、クリヤー主剤硬化用のリアクター組成物。
2. 更に反応促進剤を０．３〜１．０重量部含有する、請求項１に記載のリアクター組成物。
3. 車両の板金補修面に対するクリヤー層の形成方法であって、
   当該クリヤー層は、反応性モノマーを含有する熱可塑性樹脂からなるクリヤー主剤と、請求項１又は２に記載のリアクター組成物とを混合してクリヤー塗料を形成する混合工程と、
   当該工程で形成されたクリヤー塗料を板金補修面に塗布又は噴霧する塗布工程と、
   塗布したクリヤー塗料を乾燥させる乾燥工程とを具備する事を特徴とする、クリヤー層の形成方法。
4. 車両の板金面に生じた凹みを補修する車両板金補修方法であって、
   少なくとも凹んだ領域にパテを充填してこれを乾燥させて研磨するパテ層形成工程と、
   硬化したパテの上にプライマーサフェーサーを塗布してこれを乾燥して研磨するプライマーサフェーサー層形成工程と、
   乾燥したプライマーサフェーサーの上に上塗り塗料を塗布してこれを乾燥させる上塗層形成工程と、
   そして乾燥した上塗り塗料の上にクリヤー塗料を塗布してこれを乾燥させるクリヤー層形成工程とを具備し、
   当該クリヤー層形成工程では請求項３に記載の方法でクリヤー層が形成される、車両板金補修方法。

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