JP3926915B2 - 塗膜保護用シート - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は、塗膜を変質、変色させにくくて、自動車のボディや部品等の表面保護に好適な塗膜保護用シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、塗装を終えた自動車ないしその部品等をトラックや船に荷積して海外等の遠隔地に移送する際などにおける塵や埃、雨等の種々の浮遊物ないし衝突物による塗膜の損傷や艶ボケないし変色等を予防する手段として、ワックスを主成分とする塗膜材料を5〜40μm厚で塗布したものが知られていた。しかしながら、ワックス塗膜を均一厚に形成することが困難で一様な保護が得られないこと、汚れやすいこと、酸性雨に弱いこと、塗装塗膜にワックス等が浸透して変色等の原因になること、ワックス塗膜の付与とその除去に多大な労力を要し、溶剤の使用や廃液の処理など環境問題を誘発しやすいことなどの問題点があった。
【0003】
一方、支持基材上に粘着層を設けてなる種々の表面保護用シートが知られており、塗膜を有する被着体用のものとしては、フィルム等にガラス転移点を低くした放射線硬化粘着剤層やポリイソブチレン等のゴム系粘着剤層を設けたものが提案されている(特開平2−199184号公報、特開平6−73352号公報)。かかるシート方式によれば前記した問題点は克服しうる。
【0004】
しかしながら、被着体を接着カバーする際に不可避的に発生する皺部より雨水やウインドウォッシャ等による洗浄液が浸入して、やはり接着カバーの際に不可避的に混入する気泡部に溜り、塗膜の膨潤等による変色や変質などの容易に除去できない汚損原因となる問題点があった。かかる汚損は、重力方向に発生した皺部に基づく場合が特に顕著である。
【0005】
【発明の技術的課題】
本発明者らは、前記問題点を克服するために鋭意研究を重ねる中で前記塗膜の変質や変色問題は、塗膜面に保護用シートを接着する際又は接着後に不可避的に浸入した酸性雨や洗浄液が水分の蒸発で濃縮されることにより生じることを究明した。従って本発明は、酸性雨や洗浄液等の浸入が不可避的であることに鑑み、それらを含む状態で塗膜面を接着カバーしても塗膜の変質や変色を生じず、その保護用シートを剥がすことなくそのまま接着状態を長期に継続できる塗膜保護用シートの開発を課題とする。
【0006】
【課題の解決手段】 本発明は、多孔基材に粘着層を設けたシートからなり、そのシート厚方向の通気度が20000秒/100cc以下で、かつ透湿度が2000g/m2・24時間以上であり、必要に応じて前記多孔基材の波長190〜370nmの紫外線透過率が10%以下であることを特徴とする塗膜保護用シートを提供するものである。
【0007】
【発明の効果】
本発明の塗膜保護用シートによれば、酸性雨や洗浄液等が当該シートの皺部等より塗膜面との界面に浸入しても通気性と透湿性等を示す多孔基材に基づいて当該シートの広い面積を介し水分を排出し蒸発揮散させて、混入気泡部等の局部での蒸発や濃縮が起こりにくい。
【0008】
前記の結果、当該シートによる接着カバー状態をそのまま継続しても自動車塗膜の変質や変色を防止でき、また酸性雨や洗浄液等が混入した状態で接着カバーしても剥がす必要がなく、張替処理の必要がなくて垂直面からなるボディ部分などにも適用できる塗膜保護用シートを得ることができる。
【0009】
さらに紫外線をカットする多孔基材の場合には、屋外等の紫外線強度の高い条件下に長期間放置しても基材や粘着層が劣化しにくく、初期強度を良好に維持して優れた剥離性を示し、基材の破断や粘着層の糊残りが生じにくくて容易に剥離することができる。
【0010】
【発明の実施形態】
本発明の塗膜保護用シートは、多孔基材に粘着層を設けたシートからなり、そのシート厚方向の通気度が20000秒/100cc以下で、かつ透湿度が2000g/m2・24時間以上のものである。広い面積での混入水分の蒸発性などの点より好ましいものは、通気度が10000秒/100cc以下、就中5000秒/100cc以下で、透湿度が3000g/m2・24時間以上、就中5000g/m2・24時間以上のものである。
【0011】
前記において好ましい多孔基材は、波長190〜370nmの紫外線透過率が10%以下のものである。基材や粘着層の劣化防止による破断や糊残りのない容易な剥離性の長期持続性などの点より一層好ましい多孔基材は、波長190〜370nmの紫外線透過率が8%以下、就中5%以下、特に1%以下のものである。
【0012】
従って前記の多孔基材としては、少なくとも前記した厚さ方向の通気度と透湿度を示し、必要に応じて前記した紫外線透過率を示す適宜なものを用いうる。一般には、不織布や織布や紙の如き繊維加工シートなどが用いられる。塗膜の変質・変色の防止性と保護目的達成後の良好な剥離性の両立性などの点よりは、前記した厚さ方向の通気度と透湿度、及び紫外線透過率を示すものが好ましく用いうる。
【0013】
前記の繊維加工シートを形成する繊維は、適宜なものであってよく、耐水性等に優れるものが好ましい。ちなみにその繊維の例としては、ポリエチレンやポリプロピレンの如きポリオレフィンの単独又は混合物、ポリエステルやポリアミド等の熱可塑性プラスチックからなる繊維、レーヨンや銅安人絹や酢酸セルロースの如きセルロース系の再生又は半合成の繊維、木綿や絹や羊毛の如き天然繊維、前記繊維の混合物(混紡物)などがあげられる。
【0014】
特に好ましい多孔基材は、不織布、就中、熱可塑性プラスチック繊維からなる不織布である。多孔基材の厚さについては特に限定はないが、強度や塗膜保護性能、塗膜を接着カバーした状態でシート端に発生する応力により塗膜が変形することを防止する点などより、目付量が500g/m2以下、就中5〜300g/m2、特に10〜200g/m2のものが好ましい。
【0015】
上記した厚さ方向の通気度と透湿度を示す多孔基材は、例えば孔径や厚さ等の多孔構造を制御したものなどとして得ることができる。また上記の紫外線透過率を示す多孔基材は、例えば繊維加工シート等の多孔基材中に紫外線遮断粒子を適宜な方式で分散含有させたものなどとして得ることができる。
【0016】
前記の紫外線遮断粒子を多孔基材中に分散含有させる方式としては、例えば紫外線遮断粒子含有のコーティング液を多孔基材を形成する繊維の表面に付着させてコーティング膜を形成する方式、又は多孔基材形成前の繊維表面に当該コーティング膜を形成してその繊維により多孔基材を形成する方式があげられる。
【0017】
また紫外線遮断粒子を混入したプラスチックを繊維化してその繊維により多孔基材を形成するなどして多孔基材の内部に紫外線遮断粒子を分散保持させる方式や、前記の方式を併用する方式などにても紫外線遮断粒子を多孔基材中に分散含有させることができる。従って紫外線遮断粒子を分散含有させる方式については特に限定はなく、適宜な方式を採ることができる。
【0018】
なお前記したコーティング液は、例えばアクリル系やウレタン系やポリエステル系等の適宜な樹脂などからなるバインダ成分と、紫外線遮断粒子をトルエン等の適宜な有機溶剤や水等からなる媒体を介して混合した分散液などとして得ることができる。ちなみにかかるコーティング液には、例えばZE−123やZR−100(いずれも商品名、住友大阪セメント社製)などの市販物もある。
【0019】
コーティング液の施与は、その液中への浸漬方式や液の噴霧方式、グラビアコータやリバースコータ等による液の塗布方式などの適宜な方式で行うことができる。コーティング膜の厚さは、適宜に決定してよいが一般には処理効率や薄膜化などの点より40μm以下、就中20μm以下、特に0.5〜10μmの厚さが好ましい。
【0020】
一方、内部に紫外線遮断粒子を分散保持する多孔基材の形成は、例えば紫外線遮断粒子と熱可塑性プラスチックを混合し、メルトブロー法やスパンボンド法等の適宜な不織布形成法を適用して前記混合物を繊維化して堆積させる方式などにより得ることができる。
【0021】
なお上記において、紫外線遮断粒子としては、例えばチタン白やベンガラ、亜鉛華やアルミナ、酸化スズやカーボンブラックなどの如く紫外線を反射又は吸収する適宜な粒子を用いうる。就中、紫外線遮断効果などの点よりチタン白や亜鉛華等が好ましい。紫外線遮断粒子の粒径は、適宜に決定してよいが一般には分散含有状態の安定性ないし長期持続性などの点より平均粒径に基づいて0.005〜5μm、0.01〜1μm、0.02〜0.5μmが好ましい。
【0022】
本発明においては、多孔基材やそれを形成する繊維、上記したコーティング膜などには劣化防止等を目的に必要に応じて酸化防止剤や紫外線吸収剤などの添加剤を配合することもできる。前記多孔基材やコーティング膜等が熱可塑性プラスチックからなる場合には、かかる酸化防止剤や紫外線吸収剤の配合が劣化防止等に特に有効である。
【0023】
粘着層は、例えばゴム系やアクリル系などの適宜な粘着剤にて形成することができる。就中ゴム系粘着剤では、性能の長期安定性などの点より脂肪族系の不飽和結合を有しないか、その含有量の少ないゴム系ポリマーを用いたものが好ましい。
【0024】
前記ゴム系ポリマーの例としては、ポリイソブチレンやブチルゴム、あるいはスチレン−エチレン・ブチレン共重合体−スチレン(SEBS)やスチレン−エチレン・プロピレン共重合体−スチレン(SEPS)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)やスチレン−イソプレン−スチレン(SIS)の如きA−B−A型ブロックポリマーやその水添処理物、エチレン・酢酸ビニル共重合体などがあげられる。
【0025】
粘着剤の調製には、1種又は2種以上のベースポリマーを用いることができ、特に分子量分布が相違する2種以上のベースポリマーを用いたものが好ましい。なおA−B−A型ブロックポリマーの場合には、分子量分布が相違するものの併用のほか、スチレン含量が相違するものの併用、あるいはスチレン−エチレン・ブチレン共重合体(SEB)やスチレン−エチレン・プロピレン共重合体(SEP)、スチレン−ブタジエン(SB)やスチレン−イソプレン(SI)の如きA−B型ジブロックポリマーの併用なども好ましい。
【0026】
また粘着剤の調製に際しては、粘着特性の制御等を目的に必要に応じて例えばα−ピネンやβ−ピネン重合体、ジテルペン重合体やα−ピネン・フェノール共重合体等のテルペン系樹脂、脂肪族系や芳香族系、脂肪族・芳香族共重合体系等の炭化水素系樹脂、その他、ロジン系樹脂やクマロンインデン系樹脂、(アルキル)フェノール系樹脂やキシレン系樹脂などの適宜な粘着付与剤を配合することができる。
【0027】
さらに例えば、ポリイソブチレンに対する低分子量のポリイソブチレン、ポリブテンや、A−B−A型ブロックポリマーに対するパラフィン系オイルなどの如く、ベースポリマーに応じた適宜な軟化剤も必要に応じ配合して粘着特性等を制御することができる。加えて例えば充填剤や顔料、老化防止剤や安定剤などの適宜な添加剤も必要に応じて配合することができる。
【0028】
粘着層は、ベタ塗り状態のものでもよいが、塗膜保護用シートにおける通気度や透湿度の達成等による塗膜の変質・変色を防止する点などより多孔層として形成されていることが好ましい。多孔層からなる粘着層の形成は、例えばメルトブロー方式やカーテンスプレ方式等により粘着剤を繊維化してそれを不織布状等に堆積させる方法や、粘着剤を点状やストライプ状等に部分塗工する方法などの適宜な方法にて行うことができる。
【0029】
また連続膜からなる粘着層に穿孔処理を施した多孔層などであってもよい。この場合には、粘着層の孔に浸入した液がその外側の多孔基材に接触して多孔基材内に拡散する。なお前記の穿孔処理は、多孔基材を含むものであってもよい。
【0030】
就中、粘着剤を溶融させて高圧の空気を介し繊維状として吹き付け展開するメルトブロー方式による多孔粘着層が、接着力や通気度や透湿度等の偏りが少なくて接着力と水分の蒸発揮散性の両立性などの点より好ましい。なおメルトブロー方式用の粘着剤としては、押出し塗工が可能なホットメルトタイプのものが好ましく、特に上記したA−B−A型ブロックポリマーをベースポリマーとする粘着剤が好ましく用いられる。
【0031】
塗膜保護用シートの形成は例えば、粘着剤の溶剤による溶液や粘着剤の熱溶融液を多孔基材に塗布する方法、セパレータ上に形成した粘着層を多孔基材に移着する方法などの公知の接着シートの形成方法に準じて行うことができる。形成する粘着層の厚さは適宜に決定してよく、一般には3〜100μm、就中7〜70μm、特に10〜50μmとされる。
【0032】
自動車等の被着体への接着カバー作業性や水分の蒸発揮散性などの点より好ましい塗膜保護用シートは、見掛け密度が0.8g/cm3以下、就中0.7g/cm3以下、特に0.6g/cm3以下のものである。粘着層は必要に応じて、実用に供されるまでの間、セパレータなどを仮着して保護される。
【0033】
本発明の塗膜保護用シートは、例えばポリエステル・メラミン系やアルキッド・メラミン系、アクリル・メラミン系やアクリル・ウレタン系、アクリル・多酸硬化剤系などの塗膜で塗装処理された自動車のボディやバンパー等の部品、あるいはその他の塗装鋼板等の各種の塗装物品に対する微小物の衝突や薬品等からの表面保護ないし塗膜保護などに好ましく用いられる。
【0034】
特に、被着体を塗膜保護用シートにて接着カバーする作業を屋外や工場内等で行うために酸性雨や酸性液等の薬液などが混入しやすい場合や、屋外保管等で酸性雨やウインドウォッシャ等の洗浄液などがシートと塗膜界面に浸入しやすい場合などに有利に用いることができる。
【0035】
【実施例】
実施例1
SEBS(シェル化学社製、クレイトンG−1657)100部(重量部、以下同じ)と、水添石油系樹脂(荒川化学社製、アルコンP−100)40部をニーダーにて160℃で混練し、その混練チップをダイスに入れてメルトブロー方式により繊維化して不織布(旭化成工業社製、エルタスN01020)上に展開堆積させ、坪量20g/m2の不織布状多孔粘着層を形成して、見掛け密度0.2g/cm3の塗膜保護用シートを得た。なおメルトブロー条件は、ダイス温度200℃、熱風温度210℃、熱風圧力1〜2kg/cm2、コンベアによるライン速度3m/分とし、多孔粘着層における平均繊維径は約20μmであった。
【0036】
実施例2
粘度平均分子量が100万のポリイソブチレン90部と粘度平均分子量が8万のポリイソブチレン10部の混合物からなるゴム系粘着剤のトルエン溶液を和紙上にストライプ状に塗布し、50℃で5分間乾燥処理して厚さ15μmの粘着層を有する見掛け密度が0.52g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0037】
実施例3
実施例2に準じたゴム系粘着剤のトルエン溶液をセパレータ上にベタ塗工し、50℃で5分間乾燥処理して厚さ15μmの粘着層を形成し、それを不織布(旭化成工業社製、エルタスP03040)上に移着したのち、その全体に直径約0.5mmの孔を6個/cm2の割合で形成して、見掛け密度0.17g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0038】
実施例4
SEBSに代えてSEPS(シェル化学社製、クレイトンGRP6906)を用いたほかは実施例1に準じて、見掛け密度0.2g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0039】
比較例1
厚さ60μmのポリエチレン系多孔質フィルム(徳山曹達社製、ポーラム#70、以下同じ)に実施例2に準じたゴム系粘着剤のトルエン溶液をベタ塗工し、50℃で5分間乾燥処理して厚さ15μmの粘着層を形成して、見掛け密度が0.85g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0040】
比較例2
不織布に代えて、ポリエチレン系多孔質フィルムを用いたほかは実施例1に準じて、見掛け密度が0.85g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0041】
評価試験1
前記の実施例、比較例で得た塗膜保護用シートについて下記の試験を行った。
通気度
通気度測定装置(熊谷理機工業社製、Gurley Dendometer)を用いて、直径30mmの円状サンプルに300ccの空気が通過する時間を調べた。
【0042】
透湿度
透湿度測定装置(YSSY社製、Water Vapor Permeability Tester L−80−4000)を用いて、直径80mmの円状サンプルを通過する水蒸気量を調べた。
【0043】
酸性雨汚損
鉄板上のアクリル・メラミン系塗膜の上に塗膜保護用シートを接着し、その上よりpH1の硫酸水溶液からなる人工酸性雨を10分間吹き付けたのち80℃で2時間放置して塗膜保護用シートを剥離除去し、塗膜における変色の有無を調べた。
【0044】
酸性雨浸入汚損
鉄板上のアクリル・メラミン系塗膜の上にpH1の硫酸水溶液からなる人工酸性雨を10分間吹き付けて、その上より塗膜保護用シートを接着し、40℃で48時間放置して塗膜保護用シートを剥離除去し、塗膜における変色の有無を調べた。
【0045】
前記の結果を表1に示した。
【表1】
【0046】
表1より、本発明の塗膜保護用シートは、酸性雨等が浸入しても変色等の汚損が生じず、塗膜を安定に保護して実用に耐えうるものであることがわかる。
【0047】
実施例5
ポリプロピレン(エクソン社製、PP−3546G)100部と、チタン白(石原産業社製)1部と、耐候安定剤(日本チバガイギー社製)0.2部を混練し、それをメルトブロー方式により繊維化して坪量70g/m2に堆積させたのちカレンダーロールにて圧延して形成した不織布の上に、実施例1に準じSEBS100部と水添石油系樹脂20部の混合物繊維からなる坪量40g/m2の不織布状多孔粘着層を形成して、見掛け密度が0.2g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0048】
実施例6
不織布(旭化成工業社製、エルタスE01040)の表面に亜鉛華含有のコーティング液(ZE−123)をグラビアコータによる印刷方式にて施与してコーティング膜を設けた多孔基材に、セパレータ上に実施例2に準じ形成したベタ塗りの厚さ15μmの粘着層を移着し、その全体に直径約0.5mmの孔を6個/cm2の割合で形成して見掛け密度が0.35g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0049】
実施例7
アクリル樹脂100部とチタン白(石原テクノ社製)0.2部をトルエンを介し混合したコーティング液に不織布(エルタスE01040)を浸漬し乾燥させてコーティング膜を設けた多孔基材に、実施例5に準じた粘着剤をホットメルトコータにてストライプ状に塗工して見掛け密度が0.35g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0050】
比較例3
不織布(旭化成工業社製、エルタスP03070)上に実施例5に準じた不織布状多孔粘着層を設けて見掛け密度が0.2g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0051】
比較例4
ポリエチレン系多孔質フィルムに実施例6に準じて粘着層を形成し、穿孔処理を施して見掛け密度が0.85g/cm3の塗膜保護用シートを得た。
【0052】
評価試験2
実施例5〜7、比較例3,4で得た塗膜保護用シート又はその多孔基材について、上記に準じ通気度、透湿度、酸性雨汚損及び酸性雨浸入汚損を調べると共に、下記の試験を行った。
【0053】
紫外線透過率
分光光度計(島津製作所製)にて多孔基材における波長365nmの紫外線の透過率を調べた。
【0054】
初期接着力、初期糊残り
メラミン・アルキッド系塗膜を設けた塗装板に塗膜保護用シートを23℃で2kgのゴムロールを一往復させる方式で接着し、30分間放置後の接着力(180度ピール、剥離速度300mm/分)と剥離後の塗装板上の糊残りを調べた。
【0055】
暴露接着力、暴露糊残り
一方、前記に準じ塗膜保護用シートを接着した塗装板をサンシャイン・カーボン・ウエザメータ(スガ試験機社製)に入れて500時間暴露したのち取り出して、23℃、65%RH下に3時間放置後の接着力と剥離後の塗装板上の糊残りを調べた。
【0056】
前記の結果を表2に示した。
【表2】
【0057】
表2より、本発明の塗膜保護用シートは、酸性雨等が浸入しやすく、紫外線等に曝されやすい条件下に使用しても充分に塗膜を保護し、初期状態を良好に維持して保護目的達成後は容易に安定して剥離できて実用性に優れるものであることがわかる。
Claims (4)
- 多孔基材に粘着層を設けたシートよりなり、そのシート厚方向の通気度が20000秒/100cc以下で、かつ透湿度が2000g/m2・24時間以上であることを特徴とする塗膜保護用シート。
- 請求項1において、多孔基材の波長190〜370nmの紫外線透過率が10%以下である塗膜保護用シート。
- 請求項1又は2において、見掛け密度が0.8g/cm3以下である塗膜保護用シート。
- 請求項1〜3の一において、多孔基材が繊維加工シートからなり、粘着層が多孔層からなる塗膜保護用シート。
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