JP3712107B2 - メタリック塗装方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車外板等の上塗り塗装において好ましいメタリック塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車外板の上塗り塗装にあっては色彩的要求が多様化していることから、従来のソリッドカラー顔料、メタリック顔料および干渉性顔料などの色材を用いた塗料に加えて、蒸着金属膜を粉砕して金属片とした光輝性顔料が高濃度（たとえば、顔料重量濃度ＰＷＣ≧１５％）で含まれたメタリック塗料を用いることが提案されている。この塗料を用いた上塗り塗装では、上記メタリック塗料をベースコート層として塗装したのち、ウェットのまま或いは乾燥後に、クリヤ塗料を塗装する。これにより、光輝性顔料が高レベルに配向し、金属光沢のあるメタリック塗膜を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記メタリック塗膜は、金属光沢を現出させるために一般のメタリック塗装に比べて光輝性顔料をより高配向させる必要がある。そのため、塗装時の希釈率を低くして（固形分ＮＶを高くして）塗膜形成時の体積収縮率を向上させたり、塗装時のエアー圧および吐出量を低くして塗り重ね回数を増加させる手法が採用されている。しかしながら、こうした塗装法を採用すると下地表面の僅かな凹凸も拾ってしまい、クリヤ塗装後の最終塗面においてシミなどの外観不具合が発生しやすいという問題がある。
【０００４】
この不具合対策として、下地をカバーリングするためのプライマー塗料を、メタリックベースの下地層に部分的または全面的に塗布することが行われるが、メタリックベース層は下地の影響を受けやすいので、プライマー塗料を何回も塗り重ね、しかも間に研磨を入れる必要もある。したがって、塗装工数が著しく増加するだけでなく、この手法を採用したとしても下地層は充分に平滑にならず、メタリックベース層の光輝性顔料の配向乱れを完全に避けることはできない。
【０００５】
その他の対策として、下地をカバーリングするためのプライマー塗料に鱗片状アルミニウムを含有させ、これにより下地隠蔽性をより高めることが行われる。しかしこの手法では、比較的薄膜で下地表面の平滑性は確保できるものの、プライマー塗料に含まれた鱗片状アルミニウムの微妙な配向乱れは避けられず、結果的にメタリックベース層の光輝性顔料の配向に悪影響を与えてしまい、その効果は少ない。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、下地の凹凸に拘わらず簡易的な下地処理で均一な金属光沢面を得ることができるメタリック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】
（１） 上記目的を達成するために、本発明によれば、下地層の表面に、鱗片状アルミニウムを含有するプライマー塗料を、上層になる程アルミニウム含有濃度が徐々に減少するように複数回塗り重ねたのち、メタリック塗料を塗装するメタリック塗装方法が提供される。
【０００８】
本発明のメタリック塗装方法では、電着層または中塗り層などの下地層の表面にプライマー塗料を塗装する。このプライマー塗料は、樹脂成分および溶剤を含有するとともに、鱗片状アルミニウムをも含有する。
【０００９】
本発明のメタリック塗装方法では、鱗片状アルミニウムの含有濃度が異なる複数のプライマー塗料を用意しておき、下地層の表面から上層になる程、そのアルミニウム含有濃度が徐々に減少するように複数回塗り重ねる。各層間はウェットオンウェットで塗り重ねても、あるいは乾燥工程を挟んでも良い。
【００１０】
そして、プライマー塗料の塗装により形成されたプライマー層の表面に、ウェットオンウェットまたは乾燥工程を介して、メタリックベース塗料およびクリヤ塗料を塗装する。
【００１１】
（２） 本発明に係るプライマー塗料は、既述したように樹脂成分、溶剤および鱗片状アルミニウムを含有する、たとえば熱硬化性塗料が適用できる。また、必要に応じて着色顔料を含有しても良い。
【００１２】
樹脂成分は、たとえば架橋性官能基（水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシシラン基など）を有するアクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などから選ばれる１種以上の基体樹脂と、これらを架橋硬化させるためのアルキルエーテル化したメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、カルボキシル基含有化合物などから選ばれる１種以上の架橋剤成分とからなり、両成分の合計重量を基準として基体樹脂は５０〜９０％、架橋剤成分は５０〜１０％の比率で併用することが好ましい。
【００１３】
溶剤としては有機溶剤系および水系の何れをも用いることができる。
【００１４】
本発明に係る鱗片状アルミニウムは、プライマー塗料の重量に対し、０〜３０重量％の濃度で含有されることが好ましく、たとえば複数層からなるプライマー層の最上層では鱗片状アルミニウムの含有濃度が０であっても良い。
【００１５】
また、鱗片状アルミニウムは、その厚さが０．１μｍ以下、平均粒径が１０〜８０μｍであることが好ましい。
【００１６】
なお、下地層の表面にプライマー塗料を塗布する前に、当該下地層の表面をサンディングすることで平滑にしておくことがより好ましい。
【００１７】
（３） 本発明でプライマー層の上に塗装されるメタリック塗料は、既知の上塗り塗料を用いることができる。特に、蒸着金属膜の粉砕片からなる光輝性顔料を１５重量％以上含むメタリックベース塗料を用いると、本発明の効果がより発揮される。
【００１８】
こうした光輝性顔料は、蒸着金属膜を粉砕して金属片としたものであれば特に限定されず、一般にベースフィルム上に金属膜を蒸着させ、ベースフィルムを剥離したのち蒸着金属膜を粉砕して金属片とすることにより得ることができる。粉砕後の金属片の厚みは０．０１〜０．１μｍ（１００〜１０００オングストローム）、粉砕の程度は粒径が５〜１００μｍであることが好ましい。
【００１９】
蒸着金属膜の材質としては特に限定されず、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等を挙げることができる。
【００２０】
この蒸着金属膜を粉砕した金属片は非常に厚みが薄いので、面状に配向することで表面がフラットなメタリック塗膜層を形成でき、良好な金属光沢を呈することができる。
【００２１】
本発明で用いられるこの種の光輝性顔料を含むメタリック塗料は、好ましくは光輝性顔料の顔料重量濃度（ＰＷＣ）が１５％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。その他の成分として溶剤および必要に応じてバインダーとなる樹脂成分および添加剤を含有する。
【００２２】
本発明に係るメタリック塗料の溶剤としては有機溶剤系および水系の何れをも用いることができる。
【００２３】
また、本発明に係るメタリック塗料のバインダー樹脂としては、塗膜形成樹脂として用いられている樹脂等を用いることができ、アクリル樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などが例示できる。また添加剤としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのワックス類や、可塑剤、分散剤等が挙げられる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１乃至３記載の発明によれば、下地層に凹凸が存在してもプライマー塗料を塗り重ねるだけの処理で均一な金属光沢面を得ることができる。
【００２５】
特に請求項４記載の発明によれば、上記請求項１乃至３の効果に加え、光輝性顔料を含有するメタリック塗膜層の配向に影響を与えることがなく、光輝性顔料特有の意匠性を良好に発揮することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明のメタリック塗装方法の実施形態を示す塗膜の断面図であり、たとえば自動車外板を構成する金属板または樹脂板（図示を省略する。）の表面に電着層または中塗り層からなる下地層１が形成されている。なお、この下地層１には研ぎ跡などの凹凸１１が存在する。
【００２７】
この下地層１の表面をサンドペーパーなどを用いて研磨したのち、厚さが０．１μｍ以下で平均粒径が１０〜８０μｍの鱗片状アルミニウムを含有するプライマー塗料を塗装する。
【００２８】
このとき、同図（Ａ）に示す第１のプライマー層２１、同図（Ｂ）に示す第２のプライマー層２２および同図（Ｃ）に示す第３のプライマー層２３のそれぞれを構成するプライマー塗料は、その鱗片状アルミニウムの含有量が異なり、第１のプライマー層２１を構成するプライマー塗料の含有量が最も高く、上層に行くにしたがって含有量が低くなる。本例では、第３のプライマー層２３を構成するプライマー塗料の鱗片状アルミニウムの含有量はゼロである。
【００２９】
その後、ウェットオンウェットの状態で、あるいは第１乃至第３のプライマー層２１，２２，２３を乾燥させたのち、同図（Ｄ）に示すようにメタリックべース塗料を塗布してメタリックベース層３１を形成し、ウェットオンウェットの状態で同図（Ｅ）に示すようにクリヤ塗料を塗布してクリヤ層３２を形成し、これを乾燥させる。
【００３０】
以上により、同図（Ｅ）に示す塗膜が得られるが、下地層１の表面に凹凸１１が存在しても、本実施形態のように鱗片状アルミニウムの含有量が徐々に減少するプライマー層２１，２２，２３を形成することで、均一な金属光沢面を得ることができる。
【００３１】
【実施例】
次にさらに具体化した実施例で本発明を説明する。
電着塗装および中塗り塗装が施された鋼板を複数枚準備し、中塗り塗膜の表面を＃１０００〜＃２０００の同じサンドペーパーを用いて研磨した。
【００３２】
実施例１
上記のようにして作製された研磨後の中塗り塗装板の１枚に、鱗片状アルミニウムを２０重量％含むプライマー塗料を１０μｍ塗装し、さらにこの表面に、鱗片状アルミニウムを５重量％含むプライマー塗料を１０μｍ塗装し、さらにこの表面に鱗片状アルミニウムを含有しないプライマー塗料を１０μｍ塗装し、これを焼き付けて乾燥させた。
【００３３】
このプライマー層の表面に、光輝性顔料を２０重量％含むメタリックベース塗料を２μｍ塗装し、ウェットオンウェットでクリヤ塗料を３０μ塗装したのち、これらを焼き付けて乾燥させた。
【００３４】
得られた上塗り塗膜を目視評価し、研ぎ跡などの塗装欠陥の有無を評価したところ、何らの塗装欠陥も見当たらなかった。
【００３５】
比較例１
図２（Ａ）に示すように、実施例１と同じ研磨後の中塗り塗装板の１枚を用い、その中塗り層１の表面に直接、実施例１用いたものと同じメタリックベース塗料３１を２μｍ塗装し、ウェットオンウェットでクリヤ塗料３２を３０μ塗装したのち、これらを焼き付けて乾燥させた。
【００３６】
得られた上塗り塗膜を目視評価し、研ぎ跡などの塗装欠陥の有無を評価したところ、シミの外観欠陥が散見された。
【００３７】
比較例２
図２（Ｂ）に示すように、実施例１と同じ研磨後の中塗り塗装板の１枚を用いて、その中塗り層の表面に、鱗片状アルミニウムを含有しないプライマー塗料２１，２２，２３，２４を層間に研磨を入れながら、トータルで３０μｍ塗装し、これを焼き付けて乾燥させた。このプライマー層２の表面に、実施例１で用いたものと同じメタリックベース塗料３１を２μｍ塗装し、ウェットオンウェットでクリヤ塗料３２を３０μ塗装したのち、これらを焼き付けて乾燥させた。
【００３８】
得られた上塗り塗膜を目視評価し、研ぎ跡などの塗装欠陥の有無を評価したところ、僅かではあるがシミの外観欠陥が散見された。
【００３９】
比較例３
図２（Ｃ）に示すように、実施例１と同じ研磨後の中塗り塗装板の１枚を用いて、その中塗り層の表面に、鱗片状アルミニウムを含有したプライマー塗料２１を３０μｍ塗装し、これを焼き付けて乾燥させた。このプライマー層２１の表面に、実施例１で用いたものと同じメタリックベース塗料３１を２μｍ塗装し、ウェットオンウェットでクリヤ塗料３２を３０μ塗装したのち、これらを焼き付けて乾燥させた。
【００４０】
得られた上塗り塗膜を目視評価し、研ぎ跡などの塗装欠陥の有無を評価したところ、僅かではあるがシミの外観欠陥が散見された。
【００４１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のメタリック塗装方法の実施形態を示す塗膜の断面図である。
【図２】本発明の比較例を示す塗膜の断面図である。
【符号の説明】
１…下地層
１１…凹凸
２…プライマー層
２１…第１のプライマー層
２２…第２のプライマー層
２３…第３のプライマー層
３…上塗り層
３１…メタリックベース層
３２…クリヤ層

Claims (4)

1. 下地層の表面に、鱗片状アルミニウムを含有するプライマー塗料を、上層になる程アルミニウム含有濃度が徐々に減少するように複数回塗り重ねたのち、メタリック塗料を塗装するメタリック塗装方法。
2. 前記プライマー塗料の鱗片状アルミニウム含有濃度が、０〜３０重量％である請求項１記載のメタリック塗装方法。
3. 前記鱗片状アルミニウムの厚さが０．１μｍ以下、平均粒径が１０〜８０μｍである請求項１または２記載のメタリック塗装方法。
4. 前記メタリック塗料は、蒸着金属膜の粉砕片からなる光輝性顔料を１５重量％以上含む請求項１〜３記載のメタリック塗装方法。

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