JP2515337B2

JP2515337B2 - 自動車上塗り塗装方法

Info

Publication number: JP2515337B2
Application number: JP62154315A
Authority: JP
Inventors: 一幸桑野; 孝彦浜田; 敬作上田
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1996-07-10
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JPS63319088A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は塗装方法に係り、更に詳しくはカラーデザイ
ンを改良した自動車の塗装方法に関する。

〔従来技術〕

従来、光学的な立場から、自動車の塗装には、ソリッ
ドカラー及びメタリックカラーと称する二つのカラー系
塗料が使用されている。

これらの塗料を用いる塗装方法としては、例えば特開
昭60-248266号公報に異なった隠蔽力の塗料を積層して
塗装する技術が開示されており、特開昭58-98167号公報
にはメタリック塗膜に付随した塗膜欠陥を解消する手段
（例えば光沢鮮映性、平滑性及びチッピング性の改良手
段）が開示されており、更に特開昭60-248262号公報な
どには二トーン仕上げ方法等の技術が開示されている。
しかしながら、これらの方法では顧客のニーズを満足さ
せるには至っておらず、これらの塗膜にない鮮明で、意
匠の優れた新しい色彩が求められている。

かかる新しい観点から特開昭61-37423号公報にマイカ
顔料を配合した塗料を特定の色調にある中塗り塗膜上に
塗り重ねる塗装系が提案されており、また特開昭60-238
183号公報にはマイカ塗料の塗膜厚や塗装電圧、塗装
機、塗装距離等を考慮する必要があることが提案されて
いる。

またカラー中塗り塗料の上に塗装するマイカベース塗
料に配合されるコーティングマイカとして、カラー中塗
との２色性を確保し、また、塗料製造上及び塗装作業性
の容易さのために、従来は、比較的粒径の大きな、例え
ば40〜60μｍのものが専ら用いられてきた。しかしなが
ら、これらの塗料は、粒径が大きいため、コーティング
マイカを塗料中で安定的に均一に保つのが非常に困難で
あり、また塗装時においても色むらが発生しやすいとい
う欠点があった。更に塗料中のコーティングマイカの配
合量を増やすと光沢が低下したり、フィルターの目詰ま
りをおこしたりするなどの問題点もあった。

〔発明が解決しようとする問題点及びその解決手段〕

従って、本発明は、前記した顧客のニーズに応えるべ
く、従来にないカラー中塗り塗料とマイカベース塗料の
複合色を、連続生産性を損うことなく、容易に得ること
ができる塗装方法を開発することを目的としている。

〔発明の構成及びその作用の説明〕

即ち、本発明に従えば、自動車製造工程で通常の電着
塗装により施された電着塗膜の上に、先ず明度がマンセ
ル値でN1〜N6までの中塗り塗膜を下地（以下カラー中塗
という）塗膜として一般的な方法で形成する。

次にこのカラー中塗塗膜を水研などで表面調整し、更
にこのカラー中塗り塗膜の上に粒径が0.1〜30μｍのコ
ーティングマイカを１〜30重量％を含有するマイカベー
ス塗料を、被塗物の平面部及び側面部には霧化ディスク
の直径が５〜10cmの回転霧化型静電塗装機を用いてディ
スクの回転数10,000〜50,000回転／分、印加電圧−30〜
−100kV、シェービングエアー圧0.5〜5kg/cm²及び吐出
量100〜700ml/minの条件の回転霧化型静電塗装法（Ａ）
で塗装し、前後部の補正部には霧化ディスクの直径が２
〜5cmの回転霧化型静電塗装機を用いてディスクの回転
数5,000〜40,000回転／分、印加電圧−30〜−90kV、シ
ェービングエアー圧0.5〜5kg/cm²及び吐出量10〜300ml/
minの条件の回転霧化型静電塗装法（Ｂ）で塗装し、次
いでこのマイカベース塗料が未硬化の間に、クリヤー塗
装をウエットオンウエットで塗装して焼き付ける、
いわゆる２コート１ベーク方式で塗膜を形成する。な
お、本発明において規定するマンセル値は、JIS-Z-8721
「三属性による色の表示方法」で示される色相、明度及
び彩度のうち、明度軸でN1〜６の低〜中明度色域を対象
としている。

本発明方法において、自動車などの被塗物に先ず塗装
する電着塗料は、従来公知のアニオン型、カチオン型の
いずれを用いてもよく、これらは通常の電着塗装方法に
よって塗装する。この電着塗膜の膜厚には特に制限はな
いが、通常乾燥膜厚で15〜20μｍとするが、これ以上厚
くても経済性を除けば特に支障はない。

本発明において使用するカラー中塗り塗料は、前述の
如く、明度がマンセル値でN1〜N6のカラー中塗り塗料で
これは熱硬化性樹脂とその硬化剤、着色剤、溶剤などか
ら構成される公知の塗料であり、熱硬化性樹脂は、例え
ばアルキド樹脂、オイルフリーアルキド樹脂、アクリル
樹脂などの１種以上を使用することができる。また、熱
硬化性樹脂の硬化剤としてはメラミン樹脂、遊離のNCO
基を有するポリイソシアナートなどの一般的なものを使
用することができ、顔料、溶剤などは通常の熱硬化型塗
料に用いられるチタン、着色有機顔料、脂肪族炭化水
素、芳香族炭化水素、ケトン、エステルなどを用いるこ
とができる。これらの原料の配合量には従来のものと比
較して特に限定はないが、一般的には、樹脂と硬化剤の
比率が85/15〜60/40で顔料濃度（PWC）が５〜55％とな
るような塗料配合が好ましい。なお、カラー中塗り塗料
のマンセル値は、使用するチタンとカーボン等の着色顔
料を増減することで調整することができ、この値が上記
値の範囲外ではムラや、複合色がでない等の不具合が発
生し、意匠的に好ましくない。

前記カラー中塗り塗料の塗膜厚には特に限定はない
が、乾燥膜厚で一般には15〜65μｍ、好ましくは膜厚30
〜40μｍに塗装し、所定の条件で焼付乾燥後、着色下地
とする。なお、この中塗り塗膜は平滑性向上のために、
例えば＃600サンドペーパーなどで水研してもよい。

本発明に従って、前記カラー中塗り塗膜の上に塗装す
るマイカベース塗料には１〜30重量％のコーティングマ
イカが配合されるが、かかるコーティングマイカとし
て、従来は比較的粒径の大きい40〜60μｍのものが専ら
用いられてきた。そのため塗料中で安定的に均一に保つ
のが非常に困難であり、また塗装時においても色むらが
発生しやすい欠点があった。更に塗料中の含有量を増や
すと光沢が低下したりフィルターの目詰まりをおこすな
どの問題点もあった。

然るに、本発明に従えば、マイカベース塗料に配合す
るマイカとして、粒径が0.1〜30μｍのものを用いる。
マイカの粒径が小さくなるほど塗料の均一性、安定性、
色むらは改良されるがマイカ塗料特有のキラキラ感が無
くなるため0.1μｍ以下のものは適当でない。又小粒径
マイカを用いることにより塗料中の含有量を増やしても
光沢や耐久性の低下が無く、又従来問題となっていたフ
ィルターの目詰まりが発生しなくなることが分かった。
ただしマイカの配合量が30重量％を超えると光沢や耐久
性が低下するため好ましくない。更に、マイカの粒径を
小さくしたことで従来のマイカ塗料と比較して緻密で、
落ち着いた光輝感が得られ、色相的にも従来に無い興味
ある新しい色が得られることを見出した。また、従来の
マイカ塗料は見る方向によって大幅に色が変化する、い
わゆる方向性が強かったが、本発明で用いるマイカ塗料
はこの方向性が大幅に緩和されている。本発明者らは、
この方向性はマイカ顔料の粒径を小さくするほど無くな
る傾向にあることを見出した。

本発明において使用するマイカ顔料の種類としては、
マイカをチタンの薄層でコーティングした真珠色のホワ
イトマイカ、チタンのコーティング層が比較的厚い干渉
色を発する干渉マイカ、酸化鉄で被覆された着色マイカ
などのコーティングマイカなどをあげることができ、こ
れらは、１〜30重量％、好ましくは５〜20重量％の量で
マイカベース塗料に配合する。この配合量が30重量％よ
りも多くなると、光線透過率が悪くなり複合色が得られ
なくなる。逆に１重量％未満では下地の色が強過ぎてや
はり複合色とならない。

本発明において使用するマイカベース塗料に用いる樹
脂は前記カラー中塗り塗料と同種のアクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂などの他、熱硬化性樹脂をその硬化剤と組
み合せて用いることができる。

次に本発明において極めて重要な特長であるマイカベ
ース塗料の塗装方法について説明する。マイカベース塗
料は既に自動車の塗装用塗料として使用されているが、
ソリッド塗料あるいはメタリック塗料と同じ塗装方法を
用いると塗装ムラが発生しやすく、商品価値が著しく損
なわれる。

そこで発明者らは塗装ムラが発生しにくい塗装方法に
ついて鋭意研究の結果、次の条件で塗装すればムラのな
いきれいな塗膜を工業的に連続生産できることを見出し
た。即ち、自動車の平面部、側面部は回転霧化型静電塗
装法（Ａ）を、前後部の補正部では回転霧化型静電塗装
法（Ｂ）で塗装し、いずれも１ステージで仕上げる。前
後部の補正がなければワン曲部、垂直部などに均一な塗
装が困難なため色ムラ、あるいは塗り残し部を生ずる。
前後部の補正を回転霧化型静電塗装法（Ｂ）で塗装すれ
ば色ムラが問題とならない程度まで改善された。更にス
テージ数を増やせばより均一な塗装が可能となるが、コ
スト高になるという問題が生じる。

又、前後部の補正部を回転霧化型静電塗装法（Ｂ）以
外の塗装方法で塗装するとマイカ粒子の配向が平面部、
側面部と不揃いになったり、パターン幅が広いことによ
るオーバーダストなどの原因で色ムラが生じたり、満足
できる仕上り肌が得られないなどの問題が生じるので好
ましくない。

回転霧化型静電塗装法（Ａ）は以下の通りである。例
えば、塗装粘度が＃４フォードカップで10〜20秒/20℃
（平滑な肌を得るためには10〜15秒/20℃が好ましい）
の塗料を霧化ディスクの直径が５〜10cm、ディスクの回
転数が10,000〜50,000回転／分（回転数が低いと塗料の
微粒化が悪くなり、また高過ぎても経済的でないため、
30,000〜40,000回転／分程度が好ましい）。印加電圧と
しては−30Kv〜−100Kv（電圧が低いと塗着効率が悪く
なり、又高過ぎるとリークの危険性が増すため−80Kv程
度が好ましい）、シェービングエアー圧としては0.5〜5
kg/cm²、吐出量としては100〜700ml/min（通常200〜400
ml/minが好ましい）の条件で塗装するのが好ましい。

即ち、本発明に従えば、被塗物の平面部及び側面部は
回転霧化型静電塗装法（Ａ）で塗装して１ステージで仕
上げる。さらにステージ数を増やせば、より均一な塗装
が可能となるがコストが高くなる問題点が生じる。

次に自動車の前後部の補正部を塗装する前記回転霧化
型静電塗装法（Ｂ）の塗装条件については本発明者らは
次の条件で塗装する必要があることを見出した。すなわ
ち、マイクロベルのディスクの直径としては２〜5cmの
ものが好ましく、この径が2cmよりも小さくなると塗装
機の作成が困難となり、また5cmよりも大きくなるとパ
ターンが大きくなり過ぎる結果、意図していない所まで
塗装されたり、ダストが不必要にかかり色ムラの原因と
なったりするおそれがある。回転数としては、回転数が
低いと塗料の微粒化が悪くなり、また高過ぎても経済的
でないため、通通常5,000〜40,000回転／分で、15,000
回転／分程度が好ましい。印加電圧としては−30Kv〜−
90Kv（電圧が低いと塗着効率が悪くなり、又高過ぎると
リークの危険性が増すため−60Kv程度が好ましい）、シ
ェービングエアー圧としては0.5〜5kg/cm²、吐出量とし
ては10〜300ml/min（通常60〜70ml/minが更に好まし
い）が好ましく、かかる条件で塗装すれば所望の仕上り
が得られ、連続的な工業生産が可能となる。

本発明において塗装されるマイカベース塗料塗膜の膜
厚には特に限定はないが、一般には、乾燥膜厚として10
〜40μｍ、好ましくは15〜25μｍとする。

本発明において、マイカベース塗膜の上に塗装してト
ップ層となるクリヤー塗料はカラー中塗り塗料と同種の
熱硬化性樹脂及びその硬化剤を主成分として顔料分を除
いた一般的な配合のクリヤー塗料を用いることができ
る。クリヤー塗料の塗膜についても特に限定はないが、
一般には乾燥膜厚として、10〜50μｍ、好ましくは20〜
40μｍとする。

以上のようにして、自動車の平面部、側面部は回転霧
化型静電塗装法（Ａ）により塗装し、前後部の補正部は
回転霧化型静電塗装法（Ｂ）を用いて塗装することによ
り、従来３コートで仕上げられていたマイカ塗装をマイ
カベース、及びクリヤー層の２コートで色ムラを生じる
ことなく、工業的に連続生産することが可能になった。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて更に説明するが、本
発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことはいうまでもない。なお、以下の例において特に
ことわらない限り「％」は重量％を示す。

実施例１下記条件で先ず自動車ボディーに前処理、カチオン電
着塗料及び中塗り塗料を施したのち、その平面部及び側
面部にマイカベース塗料を塗装した。

１）被塗物：自動車ボディー２）前処理：グラノジンSD 5000（日本ペイント株式会
社製りん酸塩系皮膜化成処理剤）３）カチオン電着塗料：パワートップU-30（日本ペイン
ト株式会社製）を乾燥膜厚（以下膜厚）20μｍ塗装し、
180℃×20分間焼付。

４）中塗り：オルガP-2中塗り塗料（日本ペイント株式
会社製）（N-1）を膜厚35μｍ塗装し、140℃×20分間焼
付。

５）マイカベース塗料：スーパーラックM-12（日本ペイ
ント株式会社製）にエクステリアマーリン・ファインパ
ール（マール社製ホワイトマイカ最大粒径20μｍ）を７
％配合６）マイカベース塗料塗装条件スプレーガン：ミニベル（日本ランズバーグ社製）塗装粘度:14秒／＃４フォードカップ、 20℃ 吐出量:500cc/分膜厚：約15μｍコンベアスピード:4m/分回転数:40,000回転／分ガン距離:30cm パターン幅:50cm シェーピングエアー圧:3kg/cm² 印加電圧：−90Kv 上記条件で自動車ボディーの平面部及び側面部にマイ
カベース塗料を塗装した後、その前後部の補正部につい
て下記条件で同じマイカベース塗料を塗装した。

スプレーガン：マイクロベル塗装粘度:13秒／＃４フォードカップ 20℃ 吐出量:80cc/分膜厚：約15μｍコンベアスピード:4m/分回転数:20,000回転／分印加電圧：−60Kv シェーピングエアー圧:3kg/cm² スプレーガンストローク数:25往復／分上記条件でマイカベース塗料を塗装した後、２分間の
フラッシュオフタイムをおき、次に日本ペイント株式会
社製スーパーラック0-28Mクリヤー塗料を膜厚35μｍに
ウエットオンウエットで塗装し、140℃×20分間焼
き付けた。

実施例２実施例１中の５）項でマイカ顔料の種類をエクステリ
ア・マーリン・ブライトホワイト（マール社）にした以
外は、実施例１と同様にして塗装した。

実施例３実施例１中の５）項でマイカ顔料の濃度を20％にした
以外は実施例１と同様にして塗装した。

実施例４実施例２中のマイカ顔料濃度を20％にした以外は実施
例１と同様にして塗装した。

実施例５実施例１中の４）項でカラー中塗りの種類をオルガP-
2グレー（日本ペイント株式会社製、Ｎ＝５）にした以
外は実施例１と同様にして塗装した。

比較例実施例１に於いて前後部の補正部の塗装をエアー霧化
型静電塗装機にて下記条件で行った以外は実施例１と同
様にして自動車ボディーの塗装を行った。

スプレーガン：日本ランズバーグ社製 REAガン塗装粘度:13秒／＃４フォードカップ、 20℃ 吐出量:300cc/分膜厚:15μｍコンベアスピード:4m/分スプレーガンストローク数:25往復／分ガン距離:30cm パターン幅:30cm エアー圧:4.5kg/cm² 印加電圧：−60Kv 上記実施例及び比較例の試験結果を第１表に示す。

（注１）試験方法光沢:JIS K-5400 6.7 促進耐候性:JIS K-5400 6.17 400時間後の光沢保持率濃淡色ムラ：肉眼判定（注２）評価基準 ◎：良好、○：良、×：不良

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田敬作高浜市吉浜町中吉新田２番の３日本ペイント株式会社愛知事業所内 (56)参考文献特開昭58−11068（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−37423（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】明度がマンセル値N1〜N6のカラー中塗塗膜
から成る下地塗膜の上に、粒径が0.1〜30μｍのコーテ
ィングマイカ１〜30重量％を含有するマイカベース塗料
を、被塗物の平面部及び側面部には霧化ディスクの直径
が５〜10cmの回転霧化型静電塗装機を用いてディスクの
回転数10,000〜50,000回転／分、印加電圧−30〜−100k
V、シェービングエアー圧0.5〜5kg/cm²及び吐出量100〜
700ml/minの条件の回転霧化型静電塗装法（Ａ）で塗装
し、前後部の補正部には霧化ディスクの直径が２〜5cm
の回転霧化型静電塗装機を用いてディスクの回転数5,00
0〜40,000回転／分、印加電圧−30〜−90kV、シェービ
ングエアー圧0.5〜5kg/cm²及び吐出量10〜300ml/minの
条件の回転霧化型静電塗装法（Ｂ）で塗装し、次いで、
このマイカベース塗料が未硬化の間に、その上にクリヤ
ー塗料をウエットオンウエットで塗装することを特
徴とする自動車の上塗り塗装方法。