JP3928324B2 - 自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より自動車塗装工程では、車体工程より搬送されてきたボディを脱脂、化成処理した後、カチオン電着塗料を電着塗装し加熱硬化してから、シーリング、ストーンガードコート、アンダーコートを塗装し、加熱硬化させ、インシュレーターをセットする工程を経た後、該塗面に中塗り塗料を塗装し加熱硬化し、更に上塗り塗料を塗装し、加熱硬化させることが多く行なわれている。
【０００３】
現在、中塗り工程では、溶剤系中塗り塗料を用いているが、内板（エンジンルーム、トランクリッドなど）の仕上げ塗装は、中塗り工程内で安価な着色中塗り塗料（共色）を用い、仕上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、環境対策の観点から、有機溶剤（親油性溶剤）を減らしたいために、中塗り塗料を水系化する傾向にあり、多くの水系塗料が開発されてきている。
【０００５】
しかしながら、こうした水系中塗り塗料を利用する場合、水系塗料特有の問題であるベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象；より詳しくは、自動車内板、例えば、エンジンルーム、トランクリッドなどでは、焼付け乾燥時にその内部が密閉される形になっているため、塗料の組成物である水が飽和蒸気圧の影響で急激な水蒸気蒸発を起こし、密閉された内板の構造においては焼付け硬化される前の水系塗料に、いわば高温スチーム（水蒸気）が吹き付けられる状態になるため、当該水系塗料が水蒸気で簡単に洗い流されてしまうという現象）が発生し、水系中塗り塗料で内板塗装できないため、上塗り工程内で上塗り塗料を用い仕上げるという構成になっている。そのため、非常にコスト高になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、水系塗料で仕上げることのできる新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を目的とするものである。
【０００７】
より詳しくは、本発明は、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、ベーパーウォッシュを発生させることなく、塗装工程の低公害化を達成し得る新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、上記目的を達成すべく、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、ベーパーウォッシュを発生させることなく、塗装工程の低公害化を達成し得る新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を目的にして、鋭意研究した結果、エマルジョン系塗料に適当量の親水性溶剤を添加した自動車内板用中塗り塗料を利用することで、中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分を飛ばすことで所定量の塗料固形分にでき、塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性（水性）から疎水性（油性）へ相転位（相変化）することができるため、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、上記目的を達成するための本発明は、各請求項毎に次のように構成される。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０〜８５質量％とすることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料の塗装方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗装方法において、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の塗装方法において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装方法において、焼付け乾燥工程前に、４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、
エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の中塗り塗料において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の中塗り塗料において、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０〜８５質量％に調整し得ることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の中塗り塗料において、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明にあっては、自動車内板用中塗り塗料の塗装方法として、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０〜８５質量％とすることを特徴とするものであるので、中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分を飛ばすことで塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性（水性）から疎水性（油性）へ相転位（相変化）することができるため、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。また、水系塗料を使用できるため、環境対策として溶剤量を大幅に低減することができ、低公害化が図れるものである。さらに、従来の自動車内板の仕上げ塗装のように、さらに高価な上塗り塗料による塗装を行う必要がないため、塗装工程の短縮化、省資源化が図れ、製造コストを抑えることができ経済的にも有用かつ有利である。
【００１９】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の塗装方法において、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものであるので、請求項１と同様の作用効果を奏する事ができる。特にエマルジョン系塗料に親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することにより、飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができるものである。
【００２０】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項２に記載の塗装方法において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものであるので、請求項１及び２と同様の作用効果を奏する事ができる。特に低沸点アルコールを用いることにより、飽和蒸気圧をより効果的に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるとする点で特に有利なものである。
【００２１】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装方法において、焼付け乾燥工程前に４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものであるので、請求項１〜３と同様の作用効果を奏する事ができる。特に、自動車外板に水系塗料を使用した場合に行われる焼付け乾燥前の加温処理条件を変更することなく、内板に塗装した水系塗料につき所望の塗料固形分にすることができる。これにより、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができ、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を抑えることができるものである。
【００２２】
請求項５に記載の発明にあっては、自動車内板用中塗り塗料であって、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とするものである。これにより、飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、エマルジョン系塗料の塗料形態を親水性から疎水性に容易に相変化することができるものである。請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料では、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した当該塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。また、請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料は、水系塗料であるため、環境対策として溶剤量を大幅に低減することができ、低公害化が図れるものである。さらに、請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料では、仕上げ塗装として十分な性能を有する塗膜を得ることができるため、従来の自動車内板の仕上げ塗装のように、さらに高価な上塗り塗料による塗装を行う必要がないため、塗装工程の短縮化、省資源化が図れ、製造コストを抑えることができ経済的にも有用かつ有利である。
【００２３】
請求項６に記載の発明にあっては、請求項５に記載の中塗り塗料において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものであり、上記請求項５に記載の作用効果を奏することができる。特に低沸点アルコールを用いることにより、飽和蒸気圧をより効果的に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるとする点で特に有利なものである。
【００２４】
請求項７に記載の発明にあっては、請求項５または６に記載の中塗り塗料において、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０〜８５質量％に調整し得ることを特徴とするものであり、上記請求項５および６に記載の作用効果を奏することができる。特に中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分が飛ぶことで塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性から疎水性へ相転位（相変化）するように、その塗料固形分量が調整することができるので、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。
【００２５】
請求項８に記載の発明にあっては、請求項７に記載の中塗り塗料において、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものであり、上記請求項７に記載の作用効果を奏するものである。特に、自動車外板にエマルジョン系塗料などのような水系塗料を使用した場合に行われる焼付け乾燥前の加温処理条件を変更することなく、内板に塗装した中塗り塗料につき所望の塗料固形分にすることができる。これにより、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができ、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を抑えることができるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の自動車内板用中塗り塗料の塗装方法は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上とすることを特徴とするものである。より詳しくは、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものである。また前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。さらに焼付け乾燥工程前に、４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものである。
【００２７】
次に、本発明の自動車内板用中塗り塗料は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とするものである。より詳しくは、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。また、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０質量％以上に調整し得ることを特徴とするものである。さらに、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものである。
【００２８】
以下、本発明の中塗り塗料及び該塗料を用いてなる塗装方法につき、中塗り塗装工程に即して説明する。
【００２９】
本発明の中塗り塗料の組成成分の１種であり、かつ本発明の自動車内板用中塗り塗料の塗装方法に用いることのできるエマルジョン系塗料としては、特に制限されるものではなく、従来公知の各種エマルジョン系塗料を利用することができる。すなわち、エマルジョン系塗料は、分散媒である連続相（一般には水）と、その中へ小球となって分散している分散相（固形分；有機高分子物などの分散体）の液体混合物であり、第３成分である乳化剤がいつもこの相の境目に存在しているものであり、その組成成分は、主に、樹脂などの有機高分子物、顔料、水、水以外の溶剤からなるものである。エマルジョン系塗料の塗料化にあたっては、さらに安定化のための保護コロイド、界面活性剤、顔料の湿潤剤、粘度調整のための増粘剤、また造膜のため可塑剤の添加が必要になる場合があり、塗料の組成は非常に複雑なものになるが、エマルジョン系塗料は技術的にはすでに確立したものであり、その性質としては最終塗膜の機械的性能に優れており、塗装時の固形分が高く（大体固形分５０質量％である）、無害であるという優れた特徴を有するものであり、具体的には、自動車塗料として既知のエマルジョン系塗料を適宜利用することができるものであり、例えば、特公平１−５４３８５号公報に記載の、ポリエステル樹脂または油変性ポリエステル樹脂１００質量部に対して顔料２０〜１００質量部と一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下、ＢＥＴ法による比表面積が４５ｍ2／ｇ以下でアルカリ性の超微粒硫酸バリウム２０〜６０質量部を配合した後に分散せしめたことを特徴とする水性中塗塗料組成物、水系中塗り塗料ＳＸ−８（日本ペイント株式会社製）、水系中塗り塗料ＷＰ−４０４（関西ペイント株式会社製）等が例示できる。
【００３０】
本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法においては、水系塗料のうち、エマルジョン系塗料を使用することにした理由は、本発明者が鋭意研究した結果、エマルジョン系塗料においてのみ、焼付け乾燥工程前までの限られた条件下で、その塗料形態が親水性から疎水性に容易に相転位（相変化）することを発見できたためである。さらには、同じ水系塗料でも、水溶性タイプのもの（水溶性樹脂塗料および水性ディスパージョン型塗料）では、その塗料形態が親水性から疎水性に相転位することがないため、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上に調整しようとも、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生を十分に抑えることができないためである。
【００３１】
本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％、より好ましくは１５〜２０質量％の範囲で添加することが望ましい。親水性溶剤の添加量が１０質量％未満の場合には、相変化が起こる前に飽和蒸気圧の影響で急激な水蒸気蒸発によって、ベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）が発生する。また、親水性溶剤の添加量が３０質量％を越える場合には、塗料自体の安定性が悪くなり、沈降などの問題が発生する。ただし、上記に規定する親水性溶剤の添加量は、使用する親水性溶剤の種類や塗装後の加温温度や時間などによっても変化するため、必ずしも上記範囲内でなければならないわけではなく、最終的には、請求項１に規定するように焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上にする事ができるものであればよいといえる。
【００３２】
本発明の中塗り塗料の組成成分の１種であり、かつこれを用いてなる本発明の塗装方法で使用することのできる親水性溶剤としては、特に制限されるものではなく、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤などの従来既知の親水性溶剤を利用することができるが、好ましくはエーテル系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤などの低沸点の親水性溶剤が好ましい。ここでいう、低沸点の親水性溶剤とは、水よりもその沸点が低いものが望ましいが、水との共沸により水単独よりも低沸点化できるものであればよい。これにより水系塗料に加えた場合に、飽和蒸気圧を大幅に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるためである。低沸点のエーテル系溶剤としては、例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ビニルエーテル、アリルエーテル、メチルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルビニルエーテル、エチルアリルエーテル、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化トリメチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサンなどが挙げられる。また、低沸点のエステル系溶剤としては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、イソ酪酸メチル、ケイ皮酸メチルなどが挙げられる。また、低沸点のアルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、アリルアルコールなどが挙げられる。さらにケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これら低沸点の親水性溶剤のうち特に好ましくは、飽和蒸気圧、蒸気速度、溶解性の観点から低沸点アルコールである。なかでも、人体に対して毒性の低いメチルアルコール、エチルアルコールなどが環境対策上からも望ましいといえる。
【００３３】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記したようなエマルジョン系塗料に所定量の親水性溶剤を添加してなる中塗り塗料を用いて、自動車内板の仕上げ塗装として、乾燥膜厚で１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ、より好ましくは２５〜３５μｍの範囲となるように塗装すればよい。乾燥膜厚が１０μｍ未満となるような塗装量では、膜の強度が確保できず、剥がれ易くなる傾向があり好ましくない。一方、乾燥膜厚が５０μｍを越えるような塗装量では、内部応力が大きくなり、塗膜のワレが発生し易くなる傾向があり好ましくない。
【００３４】
また、中塗り塗料による塗装方法としては、特に制限されるものではなく、従来公知の塗装法を利用することができる。具体的には、スプレー塗装法、静電塗装法、エアレススプレー塗装法、フローコーター塗装法、浸漬塗装法などが挙げられる。好ましくは、自動車内板の塗装には、他の塗装法に比して、電着効率が高く塗料を節約でき、労力、動力を節減でき、製品の仕上がり品質が向上し、製品の塗膜厚の分布の均一性が向上し、生産性が向上し、衛生的であるという優れた利点がある静電塗装法が望ましい。
【００３５】
中塗り塗料の塗装後の処理としては、従来公知の技術を適用できる。すなわち、本発明の中塗り塗料では、揮発性成分中の溶剤量を少量に減らすことができ、また有機溶剤としては光化学反応性溶剤を全く使用しないことから、塗装時に発生する溶剤蒸気による公害発生については、その大部分を解決することができる。一方、塗装ブースからの廃水については、公害対策（環境対策）のための後処理が必要である。すなわち、本発明の中塗り塗料でもブースで塗装する場合、従来の水系塗料と同様に、系外に排出されるものに対してはその処理が必要である。例えば、ドライブースでは、塗料のオーバースプレーミストと、揮発した一部の有機溶剤蒸気とが系外にでることになり、ウエットブースでは、塗料ミストや揮発した有機溶剤蒸気は循環水に吸収される割合が多く、その有機物濃度が高くなった循環水の処理が必要となる。そのため、塗料の成分、塗装環境、塗装量の規模の大小などにより異なるが、本発明の中塗り塗料による塗装の場合の後処理方法としては、従来公知の後処理技術を適宜利用して処理すればよく、例えば、▲１▼ドライブース−デミスター、▲２▼ドライブース−デミスター−活性炭吸着、▲３▼ウエットブース−水吸収循環−凝集処理−ブース循環水再利用、▲４▼ウエットブース−水吸収循環−凝集処理−活性汚泥法−放流、▲５▼ウエットブース−水吸収循環−燃焼焼却、▲６▼ウエットブース−水吸収循環−ＵＦ(Ultra Filtration)＋ＲＯ(Riverse Osmosis)などの方法が利用できる。自動車内板の中塗り塗装の後処理としては、環境対応、経済性の観点から、上記▲４▼による方法が好ましい。
【００３６】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記中塗り塗料を用いて自動車内板を仕上げ塗装した後に、２５±５℃、好ましくは２５±３℃、より好ましくは２５±２℃で、２〜１５分間、好ましくは５〜１０分間、より好ましくは５〜７分間セッティングを行う。セッティングの際の温度が２５−５℃未満の場合には、タレ易くなる傾向があり好ましくない。セッティングの際の温度が２５＋５℃を越える場合には、塗膜硬化が始まるため、肌粗れを生じる傾向があり好ましくない。また、セッティング時間が２分間未満の場合には、タレ易くなる傾向があり好ましくない。セッティング時間が１５分間を越える場合には、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００３７】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記セッティングにつづいて４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃、より好ましくは６０〜８０℃で２〜１０分間、好ましくは３〜１０分間、より好ましくは５〜１０分間加温を行うものである。加温温度が４０℃未満の場合には、塗料固形分の上昇が望めないため、タレ易くなる傾向があるほか、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上とすることが行えない場合があり、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができない場合があり、そうした場合には急激な水蒸気蒸発を十分に抑えることができず、相変化を容易に行うことができないため、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を十分に抑えることができない場合があるなど好ましくない。加温温度が９０℃を越える場合には、急激な温度上昇によるワレが発生し易い傾向があり好ましくない。また、加温時間が２分間よりも短い場合には、塗料固形分の上昇が望めないため、タレ易くなる傾向があり好ましくない。加温時間が１０分間よりも長い場合には、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００３８】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記加温により、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上、好ましくは８０〜８５質量％の範囲とするものである。焼付け乾燥工程前の塗料固形分が８０質量％未満の場合には、焼付け乾燥前に塗料形態を親水性から疎水性に十分に相転位することができていないため、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生を十分に抑えることができず、内板において十分な塗膜外観を得ることができない。また、８５質量％を越える場合であっても、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生は十分に抑えることができるものの、得られる塗膜外観が十分でない場合があるため好ましくない。
【００３９】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記加温により焼付け乾燥工程前の塗料固形分が８０質量％以上とし、その後、所定の条件で焼き付け乾燥工程を行うものである。かかる焼付け乾燥工程では、１３０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１７０℃、より好ましくは１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、好ましくは２０〜４０分間、より好ましくは２０〜３０分間焼付け乾燥を行うものである。焼付け乾燥温度が１３０℃未満の場合には、焼付け硬化が十分行えないため、耐久性が劣る傾向があり好ましくない。焼付け乾燥温度が１８０℃を越える場合には、焼付け硬化が進みすぎるため、固くかつ脆くなる傾向があり好ましくない。焼付け乾燥時間が１５分間よりも短い場合には、焼付け硬化が十分行えないため、耐久性が劣る傾向があり好ましくない。焼付け乾燥時間が６０分間よりも長い場合には、焼付け硬化が進みすぎるため、固くかつ脆くなると共に、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００４０】
以上が、本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法についての説明であるが、本発明では、かかる中塗り工程の前後の電着工程および上塗り工程およびこれに用いる電着塗料や上塗り塗料に関しては、何ら制限すべきものではなく、従来公知の電着及び上塗り技術を適宜利用することができることは言うまでもない。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。
【００４２】
実施例１
ＳＰＣ鋼板（自動車用冷延鋼板、０．８ｔ×７０×１５０ｍｍ）テストピースを脱脂、リン酸亜鉛化成処理し、水洗後、カチオン電着塗料（日本ペイント株式会社製、商品名；カチオン電着塗料パワートップＵ−６０）を２５０Ｖの電圧で３分間電着塗装し、水洗した後、１６０℃で２０分間焼き付けた。この電着塗装テストピースおよび予め質量を測定したアルミ箔に対し、さらに水系中塗り塗料の主成分としてエマルジョン系塗料（日本ペイント株式会社製、ＳＸ−８；水系中塗り塗料）を用い、該エマルジョン系塗料全量に対してメチルアルコール（以下、単にＭｅ−ＯＨとも略記する。）を１０質量％添加して中塗り塗料を作製した。この中塗り塗料を乾燥膜厚で２５〜３０μｍになるように上記電着後のテストピースに塗装し、室温で３分間セッティングした。続いて、自動車内板と同じ環境状況が再現できるように、水を下から２ｃｍ浸した４ｋｇ塗料空き缶の中に中塗り塗装後のテストピースを水に浸からないように垂直にセットし、６０℃で５分間加温後、１４０℃で２０分間焼き付けた。
【００４３】
得られた塗膜の外観につき、後述する評価基準に従って評価した結果、「普通」であった。また、６０℃で５分間加温後の焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき、後述する測定方法により求めた結果、８１質量％であった。得られたこれらの結果を下記表１に示す。
【００４４】
実施例２
実施例１のメチルアルコールの添加量を１５質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４５】
実施例３
実施例１のメチルアルコールの添加量を２０質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４６】
実施例４
実施例１のメチルアルコールの添加量を２５質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４７】
実施例５
実施例１のメチルアルコールの添加量を３０質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４８】
実施例６
実施例１のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４９】
実施例７
実施例２のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例２と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５０】
実施例８
実施例３のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例３と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５１】
実施例９
実施例４のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例４と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５２】
実施例１０
実施例５のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例５と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５３】
比較例１
実施例１のメチルアルコールの添加量を９質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５４】
比較例２
実施例１のメチルアルコールの添加量を３１質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５５】
比較例３
実施例６のエチルアルコールの添加量を９質量％に変更した以外は、実施例６と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５６】
比較例４
実施例６のエチルアルコールの添加量を３１質量％に変更した以外は、実施例６と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５７】
《焼付け乾燥工程前の塗料固形分の測定方法》
予め使用するアルミ箔（１５０ｍｍ×７０ｍｍ）の質量（Ａ）を測定した。このアルミ箔を、それぞれの実施例または比較例ごとに、対応する中塗り塗料を用いてそれぞれの実施例または比較例と同様にして中塗り塗装し、塗着した塗料のついたアルミ箔をそれぞれの実施例または比較例のテストピースと一緒に、室温で３分間セッティングし、続いて、自動車内板と同じ環境状況が再現できるように、同じ塗料空き缶の中に中塗り塗装後のテストピースと一緒に水に浸からないように垂直にセットし、６０℃で５分間加温後、該アルミ箔を取り出し、その質量（Ｂ）を測定し、その後、塗料空き缶の中にセットし直して１４０℃で２０分間焼き付けた。焼付け後に該アルミ箔を取り出し、その質量（Ｃ）を測定した。これにより、焼付け乾燥工程前の塗料固形分は、（Ｃ−Ａ）／（Ｂ−Ａ）×１００として算出したものである。
【００５８】
《塗膜の外観》
ＪＩＳ Ｋ−５４００ ６．１に従って、中塗り塗膜表面を目視にて観察し、評価を行った。
【００５９】
・中塗り塗膜の外観評価基準
○：良好、△：普通、×：不良、××：ベーパーウォッシュ発生。
【００６０】
【表１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より自動車塗装工程では、車体工程より搬送されてきたボディを脱脂、化成処理した後、カチオン電着塗料を電着塗装し加熱硬化してから、シーリング、ストーンガードコート、アンダーコートを塗装し、加熱硬化させ、インシュレーターをセットする工程を経た後、該塗面に中塗り塗料を塗装し加熱硬化し、更に上塗り塗料を塗装し、加熱硬化させることが多く行なわれている。
【０００３】
現在、中塗り工程では、溶剤系中塗り塗料を用いているが、内板（エンジンルーム、トランクリッドなど）の仕上げ塗装は、中塗り工程内で安価な着色中塗り塗料（共色）を用い、仕上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、環境対策の観点から、有機溶剤（親油性溶剤）を減らしたいために、中塗り塗料を水系化する傾向にあり、多くの水系塗料が開発されてきている。
【０００５】
しかしながら、こうした水系中塗り塗料を利用する場合、水系塗料特有の問題であるベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象；より詳しくは、自動車内板、例えば、エンジンルーム、トランクリッドなどでは、焼付け乾燥時にその内部が密閉される形になっているため、塗料の組成物である水が飽和蒸気圧の影響で急激な水蒸気蒸発を起こし、密閉された内板の構造においては焼付け硬化される前の水系塗料に、いわば高温スチーム（水蒸気）が吹き付けられる状態になるため、当該水系塗料が水蒸気で簡単に洗い流されてしまうという現象）が発生し、水系中塗り塗料で内板塗装できないため、上塗り工程内で上塗り塗料を用い仕上げるという構成になっている。そのため、非常にコスト高になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、水系塗料で仕上げることのできる新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を目的とするものである。
【０００７】
より詳しくは、本発明は、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、ベーパーウォッシュを発生させることなく、塗装工程の低公害化を達成し得る新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、上記目的を達成すべく、中塗り工程内で自動車車体の内板の仕上げ塗装を、ベーパーウォッシュを発生させることなく、塗装工程の低公害化を達成し得る新規な自動車内板用中塗り塗料およびその塗装方法を目的にして、鋭意研究した結果、エマルジョン系塗料に適当量の親水性溶剤を添加した自動車内板用中塗り塗料を利用することで、中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分を飛ばすことで所定量の塗料固形分にでき、塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性（水性）から疎水性（油性）へ相転位（相変化）することができるため、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、上記目的を達成するための本発明は、各請求項毎に次のように構成される。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０〜８５質量％とすることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料の塗装方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗装方法において、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の塗装方法において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装方法において、焼付け乾燥工程前に、４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、
エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の中塗り塗料において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の中塗り塗料において、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０〜８５質量％に調整し得ることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の中塗り塗料において、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明にあっては、自動車内板用中塗り塗料の塗装方法として、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０〜８５質量％とすることを特徴とするものであるので、中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分を飛ばすことで塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性（水性）から疎水性（油性）へ相転位（相変化）することができるため、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。また、水系塗料を使用できるため、環境対策として溶剤量を大幅に低減することができ、低公害化が図れるものである。さらに、従来の自動車内板の仕上げ塗装のように、さらに高価な上塗り塗料による塗装を行う必要がないため、塗装工程の短縮化、省資源化が図れ、製造コストを抑えることができ経済的にも有用かつ有利である。
【００１９】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の塗装方法において、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものであるので、請求項１と同様の作用効果を奏する事ができる。特にエマルジョン系塗料に親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することにより、飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができるものである。
【００２０】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項２に記載の塗装方法において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものであるので、請求項１及び２と同様の作用効果を奏する事ができる。特に低沸点アルコールを用いることにより、飽和蒸気圧をより効果的に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるとする点で特に有利なものである。
【００２１】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装方法において、焼付け乾燥工程前に４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものであるので、請求項１〜３と同様の作用効果を奏する事ができる。特に、自動車外板に水系塗料を使用した場合に行われる焼付け乾燥前の加温処理条件を変更することなく、内板に塗装した水系塗料につき所望の塗料固形分にすることができる。これにより、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができ、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を抑えることができるものである。
【００２２】
請求項５に記載の発明にあっては、自動車内板用中塗り塗料であって、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とするものである。これにより、飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、エマルジョン系塗料の塗料形態を親水性から疎水性に容易に相変化することができるものである。請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料では、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した当該塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。また、請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料は、水系塗料であるため、環境対策として溶剤量を大幅に低減することができ、低公害化が図れるものである。さらに、請求項５に記載の自動車内板用中塗り塗料では、仕上げ塗装として十分な性能を有する塗膜を得ることができるため、従来の自動車内板の仕上げ塗装のように、さらに高価な上塗り塗料による塗装を行う必要がないため、塗装工程の短縮化、省資源化が図れ、製造コストを抑えることができ経済的にも有用かつ有利である。
【００２３】
請求項６に記載の発明にあっては、請求項５に記載の中塗り塗料において、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものであり、上記請求項５に記載の作用効果を奏することができる。特に低沸点アルコールを用いることにより、飽和蒸気圧をより効果的に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるとする点で特に有利なものである。
【００２４】
請求項７に記載の発明にあっては、請求項５または６に記載の中塗り塗料において、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０〜８５質量％に調整し得ることを特徴とするものであり、上記請求項５および６に記載の作用効果を奏することができる。特に中塗り工程内で自動車内板に水系塗料として良好に仕上げ塗装を行うことができ、さらに焼付け乾燥工程前までに揮発成分が飛ぶことで塗装した塗料（塗膜）の性質が親水性から疎水性へ相転位（相変化）するように、その塗料固形分量が調整することができるので、その後の焼付け乾燥時に、自動車内板に塗装した塗料が蒸発した水蒸気で洗い流されるベーパーウォッシュ現象を起こすことなく良好に焼き付けることができるものである。
【００２５】
請求項８に記載の発明にあっては、請求項７に記載の中塗り塗料において、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものであり、上記請求項７に記載の作用効果を奏するものである。特に、自動車外板にエマルジョン系塗料などのような水系塗料を使用した場合に行われる焼付け乾燥前の加温処理条件を変更することなく、内板に塗装した中塗り塗料につき所望の塗料固形分にすることができる。これにより、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができ、急激な水蒸気蒸発を抑えることができ、相変化を容易に行うことができ、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を抑えることができるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の自動車内板用中塗り塗料の塗装方法は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上とすることを特徴とするものである。より詳しくは、前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とするものである。また前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。さらに焼付け乾燥工程前に、４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とするものである。
【００２７】
次に、本発明の自動車内板用中塗り塗料は、中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とするものである。より詳しくは、前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とするものである。また、自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０質量％以上に調整し得ることを特徴とするものである。さらに、前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とするものである。
【００２８】
以下、本発明の中塗り塗料及び該塗料を用いてなる塗装方法につき、中塗り塗装工程に即して説明する。
【００２９】
本発明の中塗り塗料の組成成分の１種であり、かつ本発明の自動車内板用中塗り塗料の塗装方法に用いることのできるエマルジョン系塗料としては、特に制限されるものではなく、従来公知の各種エマルジョン系塗料を利用することができる。すなわち、エマルジョン系塗料は、分散媒である連続相（一般には水）と、その中へ小球となって分散している分散相（固形分；有機高分子物などの分散体）の液体混合物であり、第３成分である乳化剤がいつもこの相の境目に存在しているものであり、その組成成分は、主に、樹脂などの有機高分子物、顔料、水、水以外の溶剤からなるものである。エマルジョン系塗料の塗料化にあたっては、さらに安定化のための保護コロイド、界面活性剤、顔料の湿潤剤、粘度調整のための増粘剤、また造膜のため可塑剤の添加が必要になる場合があり、塗料の組成は非常に複雑なものになるが、エマルジョン系塗料は技術的にはすでに確立したものであり、その性質としては最終塗膜の機械的性能に優れており、塗装時の固形分が高く（大体固形分５０質量％である）、無害であるという優れた特徴を有するものであり、具体的には、自動車塗料として既知のエマルジョン系塗料を適宜利用することができるものであり、例えば、特公平１−５４３８５号公報に記載の、ポリエステル樹脂または油変性ポリエステル樹脂１００質量部に対して顔料２０〜１００質量部と一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下、ＢＥＴ法による比表面積が４５ｍ2／ｇ以下でアルカリ性の超微粒硫酸バリウム２０〜６０質量部を配合した後に分散せしめたことを特徴とする水性中塗塗料組成物、水系中塗り塗料ＳＸ−８（日本ペイント株式会社製）、水系中塗り塗料ＷＰ−４０４（関西ペイント株式会社製）等が例示できる。
【００３０】
本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法においては、水系塗料のうち、エマルジョン系塗料を使用することにした理由は、本発明者が鋭意研究した結果、エマルジョン系塗料においてのみ、焼付け乾燥工程前までの限られた条件下で、その塗料形態が親水性から疎水性に容易に相転位（相変化）することを発見できたためである。さらには、同じ水系塗料でも、水溶性タイプのもの（水溶性樹脂塗料および水性ディスパージョン型塗料）では、その塗料形態が親水性から疎水性に相転位することがないため、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上に調整しようとも、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生を十分に抑えることができないためである。
【００３１】
本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％、より好ましくは１５〜２０質量％の範囲で添加することが望ましい。親水性溶剤の添加量が１０質量％未満の場合には、相変化が起こる前に飽和蒸気圧の影響で急激な水蒸気蒸発によって、ベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）が発生する。また、親水性溶剤の添加量が３０質量％を越える場合には、塗料自体の安定性が悪くなり、沈降などの問題が発生する。ただし、上記に規定する親水性溶剤の添加量は、使用する親水性溶剤の種類や塗装後の加温温度や時間などによっても変化するため、必ずしも上記範囲内でなければならないわけではなく、最終的には、請求項１に規定するように焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上にする事ができるものであればよいといえる。
【００３２】
本発明の中塗り塗料の組成成分の１種であり、かつこれを用いてなる本発明の塗装方法で使用することのできる親水性溶剤としては、特に制限されるものではなく、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤などの従来既知の親水性溶剤を利用することができるが、好ましくはエーテル系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤などの低沸点の親水性溶剤が好ましい。ここでいう、低沸点の親水性溶剤とは、水よりもその沸点が低いものが望ましいが、水との共沸により水単独よりも低沸点化できるものであればよい。これにより水系塗料に加えた場合に、飽和蒸気圧を大幅に下げることができ、急激な水蒸気蒸発を有効に抑えることができ、相変化を容易に行うことができるためである。低沸点のエーテル系溶剤としては、例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ビニルエーテル、アリルエーテル、メチルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルビニルエーテル、エチルアリルエーテル、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化トリメチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサンなどが挙げられる。また、低沸点のエステル系溶剤としては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、イソ酪酸メチル、ケイ皮酸メチルなどが挙げられる。また、低沸点のアルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、アリルアルコールなどが挙げられる。さらにケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これら低沸点の親水性溶剤のうち特に好ましくは、飽和蒸気圧、蒸気速度、溶解性の観点から低沸点アルコールである。なかでも、人体に対して毒性の低いメチルアルコール、エチルアルコールなどが環境対策上からも望ましいといえる。
【００３３】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記したようなエマルジョン系塗料に所定量の親水性溶剤を添加してなる中塗り塗料を用いて、自動車内板の仕上げ塗装として、乾燥膜厚で１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ、より好ましくは２５〜３５μｍの範囲となるように塗装すればよい。乾燥膜厚が１０μｍ未満となるような塗装量では、膜の強度が確保できず、剥がれ易くなる傾向があり好ましくない。一方、乾燥膜厚が５０μｍを越えるような塗装量では、内部応力が大きくなり、塗膜のワレが発生し易くなる傾向があり好ましくない。
【００３４】
また、中塗り塗料による塗装方法としては、特に制限されるものではなく、従来公知の塗装法を利用することができる。具体的には、スプレー塗装法、静電塗装法、エアレススプレー塗装法、フローコーター塗装法、浸漬塗装法などが挙げられる。好ましくは、自動車内板の塗装には、他の塗装法に比して、電着効率が高く塗料を節約でき、労力、動力を節減でき、製品の仕上がり品質が向上し、製品の塗膜厚の分布の均一性が向上し、生産性が向上し、衛生的であるという優れた利点がある静電塗装法が望ましい。
【００３５】
中塗り塗料の塗装後の処理としては、従来公知の技術を適用できる。すなわち、本発明の中塗り塗料では、揮発性成分中の溶剤量を少量に減らすことができ、また有機溶剤としては光化学反応性溶剤を全く使用しないことから、塗装時に発生する溶剤蒸気による公害発生については、その大部分を解決することができる。一方、塗装ブースからの廃水については、公害対策（環境対策）のための後処理が必要である。すなわち、本発明の中塗り塗料でもブースで塗装する場合、従来の水系塗料と同様に、系外に排出されるものに対してはその処理が必要である。例えば、ドライブースでは、塗料のオーバースプレーミストと、揮発した一部の有機溶剤蒸気とが系外にでることになり、ウエットブースでは、塗料ミストや揮発した有機溶剤蒸気は循環水に吸収される割合が多く、その有機物濃度が高くなった循環水の処理が必要となる。そのため、塗料の成分、塗装環境、塗装量の規模の大小などにより異なるが、本発明の中塗り塗料による塗装の場合の後処理方法としては、従来公知の後処理技術を適宜利用して処理すればよく、例えば、▲１▼ドライブース−デミスター、▲２▼ドライブース−デミスター−活性炭吸着、▲３▼ウエットブース−水吸収循環−凝集処理−ブース循環水再利用、▲４▼ウエットブース−水吸収循環−凝集処理−活性汚泥法−放流、▲５▼ウエットブース−水吸収循環−燃焼焼却、▲６▼ウエットブース−水吸収循環−ＵＦ(Ultra Filtration)＋ＲＯ(Riverse Osmosis)などの方法が利用できる。自動車内板の中塗り塗装の後処理としては、環境対応、経済性の観点から、上記▲４▼による方法が好ましい。
【００３６】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記中塗り塗料を用いて自動車内板を仕上げ塗装した後に、２５±５℃、好ましくは２５±３℃、より好ましくは２５±２℃で、２〜１５分間、好ましくは５〜１０分間、より好ましくは５〜７分間セッティングを行う。セッティングの際の温度が２５−５℃未満の場合には、タレ易くなる傾向があり好ましくない。セッティングの際の温度が２５＋５℃を越える場合には、塗膜硬化が始まるため、肌粗れを生じる傾向があり好ましくない。また、セッティング時間が２分間未満の場合には、タレ易くなる傾向があり好ましくない。セッティング時間が１５分間を越える場合には、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００３７】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記セッティングにつづいて４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃、より好ましくは６０〜８０℃で２〜１０分間、好ましくは３〜１０分間、より好ましくは５〜１０分間加温を行うものである。加温温度が４０℃未満の場合には、塗料固形分の上昇が望めないため、タレ易くなる傾向があるほか、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上とすることが行えない場合があり、内板に塗装した水系塗料の飽和蒸気圧を下げることができない場合があり、そうした場合には急激な水蒸気蒸発を十分に抑えることができず、相変化を容易に行うことができないため、その後の焼付け乾燥によりベーパーウォッシュの発生を十分に抑えることができない場合があるなど好ましくない。加温温度が９０℃を越える場合には、急激な温度上昇によるワレが発生し易い傾向があり好ましくない。また、加温時間が２分間よりも短い場合には、塗料固形分の上昇が望めないため、タレ易くなる傾向があり好ましくない。加温時間が１０分間よりも長い場合には、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００３８】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記加温により、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０質量％以上、好ましくは８０〜８５質量％の範囲とするものである。焼付け乾燥工程前の塗料固形分が８０質量％未満の場合には、焼付け乾燥前に塗料形態を親水性から疎水性に十分に相転位することができていないため、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生を十分に抑えることができず、内板において十分な塗膜外観を得ることができない。また、８５質量％を越える場合であっても、焼付け乾燥工程でのベーパーウォッシュ（塗料が水蒸気で洗い流される現象）の発生は十分に抑えることができるものの、得られる塗膜外観が十分でない場合があるため好ましくない。
【００３９】
次に本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法では、上記加温により焼付け乾燥工程前の塗料固形分が８０質量％以上とし、その後、所定の条件で焼き付け乾燥工程を行うものである。かかる焼付け乾燥工程では、１３０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１７０℃、より好ましくは１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、好ましくは２０〜４０分間、より好ましくは２０〜３０分間焼付け乾燥を行うものである。焼付け乾燥温度が１３０℃未満の場合には、焼付け硬化が十分行えないため、耐久性が劣る傾向があり好ましくない。焼付け乾燥温度が１８０℃を越える場合には、焼付け硬化が進みすぎるため、固くかつ脆くなる傾向があり好ましくない。焼付け乾燥時間が１５分間よりも短い場合には、焼付け硬化が十分行えないため、耐久性が劣る傾向があり好ましくない。焼付け乾燥時間が６０分間よりも長い場合には、焼付け硬化が進みすぎるため、固くかつ脆くなると共に、経済性が劣る傾向があり好ましくない。
【００４０】
以上が、本発明の中塗り塗料及びこれを用いてなる塗装方法についての説明であるが、本発明では、かかる中塗り工程の前後の電着工程および上塗り工程およびこれに用いる電着塗料や上塗り塗料に関しては、何ら制限すべきものではなく、従来公知の電着及び上塗り技術を適宜利用することができることは言うまでもない。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。
【００４２】
実施例１
ＳＰＣ鋼板（自動車用冷延鋼板、０．８ｔ×７０×１５０ｍｍ）テストピースを脱脂、リン酸亜鉛化成処理し、水洗後、カチオン電着塗料（日本ペイント株式会社製、商品名；カチオン電着塗料パワートップＵ−６０）を２５０Ｖの電圧で３分間電着塗装し、水洗した後、１６０℃で２０分間焼き付けた。この電着塗装テストピースおよび予め質量を測定したアルミ箔に対し、さらに水系中塗り塗料の主成分としてエマルジョン系塗料（日本ペイント株式会社製、ＳＸ−８；水系中塗り塗料）を用い、該エマルジョン系塗料全量に対してメチルアルコール（以下、単にＭｅ−ＯＨとも略記する。）を１０質量％添加して中塗り塗料を作製した。この中塗り塗料を乾燥膜厚で２５〜３０μｍになるように上記電着後のテストピースに塗装し、室温で３分間セッティングした。続いて、自動車内板と同じ環境状況が再現できるように、水を下から２ｃｍ浸した４ｋｇ塗料空き缶の中に中塗り塗装後のテストピースを水に浸からないように垂直にセットし、６０℃で５分間加温後、１４０℃で２０分間焼き付けた。
【００４３】
得られた塗膜の外観につき、後述する評価基準に従って評価した結果、「普通」であった。また、６０℃で５分間加温後の焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき、後述する測定方法により求めた結果、８１質量％であった。得られたこれらの結果を下記表１に示す。
【００４４】
実施例２
実施例１のメチルアルコールの添加量を１５質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４５】
実施例３
実施例１のメチルアルコールの添加量を２０質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４６】
実施例４
実施例１のメチルアルコールの添加量を２５質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４７】
実施例５
実施例１のメチルアルコールの添加量を３０質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４８】
実施例６
実施例１のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００４９】
実施例７
実施例２のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例２と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５０】
実施例８
実施例３のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例３と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５１】
実施例９
実施例４のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例４と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５２】
実施例１０
実施例５のメチルアルコールをエチルアルコールに変更した以外は、実施例５と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５３】
比較例１
実施例１のメチルアルコールの添加量を９質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５４】
比較例２
実施例１のメチルアルコールの添加量を３１質量％に変更した以外は、実施例１と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５５】
比較例３
実施例６のエチルアルコールの添加量を９質量％に変更した以外は、実施例６と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５６】
比較例４
実施例６のエチルアルコールの添加量を３１質量％に変更した以外は、実施例６と同様にして実験を行った。また、塗膜の外観及び焼付け乾燥工程前の塗料固形分につき得られた結果を下記表１に示す。
【００５７】
《焼付け乾燥工程前の塗料固形分の測定方法》
予め使用するアルミ箔（１５０ｍｍ×７０ｍｍ）の質量（Ａ）を測定した。このアルミ箔を、それぞれの実施例または比較例ごとに、対応する中塗り塗料を用いてそれぞれの実施例または比較例と同様にして中塗り塗装し、塗着した塗料のついたアルミ箔をそれぞれの実施例または比較例のテストピースと一緒に、室温で３分間セッティングし、続いて、自動車内板と同じ環境状況が再現できるように、同じ塗料空き缶の中に中塗り塗装後のテストピースと一緒に水に浸からないように垂直にセットし、６０℃で５分間加温後、該アルミ箔を取り出し、その質量（Ｂ）を測定し、その後、塗料空き缶の中にセットし直して１４０℃で２０分間焼き付けた。焼付け後に該アルミ箔を取り出し、その質量（Ｃ）を測定した。これにより、焼付け乾燥工程前の塗料固形分は、（Ｃ−Ａ）／（Ｂ−Ａ）×１００として算出したものである。
【００５８】
《塗膜の外観》
ＪＩＳ Ｋ−５４００ ６．１に従って、中塗り塗膜表面を目視にて観察し、評価を行った。
【００５９】
・中塗り塗膜の外観評価基準
○：良好、△：普通、×：不良、××：ベーパーウォッシュ発生。
【００６０】
【表１】
Claims (8)
- 中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるため、エマルジョン系塗料とし、焼付け乾燥工程前の塗料固形分を８０〜８５質量％とすることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料の塗装方法。
- 前記エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加することを特徴とする請求項１に記載の塗装方法。
- 前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とする請求項２に記載の塗装方法。
- 焼付け乾燥工程前に、４０〜９０℃で２〜１０分間加温を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装方法。
- 中塗り工程内で自動車内板の仕上げ塗装を水系塗料で仕上げるための中塗り塗料であって、
エマルジョン系塗料全量に対して親水性溶剤を１０〜３０質量％の範囲で添加してなることを特徴とする自動車内板用中塗り塗料。 - 前記親水性溶剤が、低沸点アルコールであることを特徴とする請求項５に記載の中塗り塗料。
- 自動車内板用中塗り塗料が、内板の仕上げ塗装後であって、焼付け乾燥工程前の加温により、塗料固形分を８０〜８５質量％に調整し得ることを特徴とする請求項５または６に記載の中塗り塗料。
- 前記加温が、４０〜９０℃で２〜１０分間行うものであることを特徴とする請求項７に記載の中塗り塗料。
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