JPH0135705B2

JPH0135705B2 -

Info

Publication number: JPH0135705B2
Application number: JP16397881A
Authority: JP
Inventors: Tooru Takeuchi; Hideo Terasawa
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1989-07-26
Also published as: JPS5864164A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、プラスチツク製品への静電塗装方法
に関し、さらに詳しくは塗膜本来が有する性能を
低下させず、コスト低下ならびに塗装工程の短縮
などが可能な塗装方法に関するものである。従来、プラスチツクへの塗料の塗装は、エアス
プレーおよびエアレススプレーなどの吹付塗装に
よつて行なわれていたが、省資源および公害防止
などの観点から、これらの塗装方法に比べて塗着
効率がすぐれている静電塗装が多く採用されるよ
うになつてきた。しかしながら、プラスチツクは
一般に電気抵抗値が高いため（10¹²〜10¹⁶Ω・
cm）、静電塗装によつて該表面に塗料を直接塗装
することは極めて困難であつた。そこで、現在
は、該プラスチツク自体または表面に導電性を付
与してから、静電塗装することが一般に行なわれ
ている。これまで、静電塗装するにあたり、プラスチツ
クに導電性を付与する方法は種々提案されている
が、実用的な観点からみると十分でなく、多く欠
陥を有しており、これらの改良が強く望まれてい
るのである。すなわち、被塗物であるプラスチツク製品に成
型加工する前に、導電性金属粉、グラフアイト、
カーボンブラツクなどの導電性フイラーをあらか
じめ練り込んで、プラスチツク製品自体に導電性
を付与する方法があるが、これらの導電性フイラ
ーを練り込むことによつて高価格になり、しかも
プラスチツク自体の物理、機械的性能が低下する
おそれがあつて実用上好ましくないのである。ま
た、プラスチツク製品の表面に、あらかじめ導電
性金属を蒸着させておくこともあるが、該金属を
蒸着させるのに多大の工程と経費を必要とするの
で好ましくないのである。さらに、前記導電性フ
イラーを混入した下塗塗料をあらかじめ塗装する
ことによつてプラスチツク表面に導電性を付与す
る方法もあるが、十分な導電性を与えるために該
塗膜中に多量のフイラーを含有させる必要があ
り、その結果、該下塗塗膜の付着性、物理的性
能、機械的性能が劣化し、かつ高価になるのであ
る。また、導電性を有するアンモニウム塩などの
溶液をプラスチツク表面に塗布して導電性を付与
する方法もあるが、プラスチツク表面に均一塗布
することが困難で、かつ上塗塗膜を被覆すると該
塗膜の密着性および耐水性が低下するのである。
このように、これらの方法では、導電性を付与さ
せたことによつて、プラスチツク（被塗物）自
体、下塗塗膜および上塗塗膜のいずれかに欠陥が
発生すると共に、価格が高くなるので、実用上満
足できるものはなかつたのである。そこで本発明者等は、上記した欠陥を解消した
プラスチツクへの新規な静電塗装方法について鋭
意研究を行なつたのである。その結果、プラスチ
ツク、導電性を付与する下塗塗膜および静電塗装
した上塗塗膜の各々の性能を低下させることな
く、それぞれが有する機能を十分に発揮でき、し
かも従来の塗装法に比べて塗装工程が短縮され、
かつコスト低下も可能な新規なプラスチツクへの
静電塗装方法を開発したのである。すなわち、本発明は、プラスチツク製品の表面
に、揮発性の導電性物質を含有させた下塗塗料を
塗装し、該塗料によつて形成してなる該導電性物
質を含有する体積固有抵抗値が10⁶Ω・cm以下の
未乾燥状態の塗膜面に、上塗塗料を静電塗装した
のち、該両塗膜を同時に加熱乾燥することを特徴
とするプラスチツク製品への静電塗装方法に関す
るものである。本発明の特徴は、揮発性の導電性物質を含む下
塗塗料を塗装することによつてプラスチツク表面
に導電性を付与し、次に、揮発性の導電性物質が
残存している未乾燥状態の下塗塗膜に上塗塗料を
静電塗装したのち、これらの両塗膜を加熱乾燥す
るところにある。すなわち、下塗塗膜面に上塗塗料を静電塗装す
る時点においては、該下塗塗膜中には揮発性の導
電性物質が含有しているので、前記した導電性フ
イラーを用いることなく、該下塗塗膜の体積固有
抵抗値を低くすることができ（10⁶Ωcm以下）、静
電塗装によつて上塗塗料を塗着効率よく容易に塗
装することができるのである。そして、上塗塗料
を塗装後、下塗塗膜と上塗塗膜とを同時に加熱乾
燥すると、下塗塗膜に含まれている揮発性の導電
性物質は、該両塗膜に含有している他の揮発性物
質と共に揮散して、下塗塗膜中に残存しなくなる
のである。その結果、加熱乾燥させた後の下塗塗膜中には
導電性物質が殆どもしくは全く含まれていないの
で、導電性フイラーなどを用いたことによつて生
ずる欠陥を発生させることなく、下塗塗膜が有す
る本来の機能を十分に発揮でき、しかも、このこ
とによつて上塗塗膜も同様に機能を十分に発揮で
きるのである。さらに、下塗塗膜を加熱乾燥する
必要が全くないので（所謂、ウエツトオンウ
エツト方式）、塗装工程を短縮することができた。
また、従来において用いられていた導電性フイラ
ーを全く必要としないので、コスト低下が可能と
なつたのである。次に本発明の構成要件に詳細に説明する。 (1) プラスチツク製品本発明において適用できるプラスチツク製品
の材質、形状は特に制限されない。たとえば、
自動車用のバンパー、フエイシア、フエンダ
ー、フードならびにトランク部分に用いられて
いるプラスチツク、および家庭電気製品、精密
機器ならびに事務用機器などに用いられている
プラスチツクなどに適用できる。材質として
は、たとえば強化ポリウレタン樹脂、強化ポリ
プロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、FRP（強
化プラスチツク）、ABS樹脂、塩化ビニル樹
脂、ナイロン、フエノール樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート
樹脂などがあげられる。本発明において、これらのプラスチツク自体
に、静電塗装を行なうための特別な処理を施す
必要はないが、下塗塗膜との付着性などを向上
させるために、該プラスチツク表面を、たとえ
ばクロム酸処理、火炎処理、熱風処理、放電処
理、オゾン酸化処理、放射線処理、トリクレン
などの溶剤洗浄などをあらかじめ施しておくこ
とも可能である。 (2) 下塗塗料およびその塗装法本発明において用いる下塗塗料は、適宜の処
理を施した又は未処理のプラスチツク製品の表
面に塗装する塗料である。該下塗塗料の特徴は
揮発性の導電性物質を含有せしめたところにあ
り、該下塗塗料の主成分は該導電性物質および
ビヒクル成分である。該揮発性の導電性物質は、塗装時および常温
（約50℃以下）において殆ど揮発しないが、約
100℃以上の温度ですべてもしくは殆ど揮発し、
しかもこれを含有させることによつてその系の
体積固有抵抗値を10⁶Ω・cm以下にすることが
できる物質である。すなわち、該導電性物質を含有する下塗塗料
を塗装して形成された加熱乾燥前の未乾燥塗膜
中には該導電性物質が含まれているので、該塗
膜の体積固有抵抗値を10⁶Ω・cm以下にするこ
とができ、そのために該塗膜面に上塗塗料を極
めて容易に塗着効率よく静電塗装することがで
きるのである。かかる揮発性の導電性物質としては、誘電率
が10以上、好ましくは12〜35で、かつ比蒸発速
度が0.2以下、好ましくは0.003〜0.2である有機
溶剤が適しており、具体的には、例えばＮ−メ
チル−２−ピロリドン、ブチルジグリコール、
イソホロン（3.5.5−トリメチル−２−シクロ
ヘキセン−１−オン）、ベンジルアルコール、
ソルフイツト、ダイアセトンアルコール、ジイ
ソブチルケトン、ジメチルホルムアマイドなど
があげられ、このうち、特にＮ−メチル−２−
ピロリドン、ブチルジグリコール、イソホロン
などが好ましい。また、ビヒクル成分としては、被塗物のプラ
スチツクとの付着性のすぐれたものを使用する
ことが好ましい。具体的には、たとえばエポキ
シ樹脂、塩化ゴム、アクリル樹脂、アルキド樹
脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ・フエノール
樹脂、シリコン樹脂、ウレタン変性アクリル樹
脂、エポキシエステル樹脂などがあげられる。本発明における下塗塗料は、これらの揮発性
の導電性物質およびビヒクル成分を主要成分と
する塗料であるが、さらに、その他の有機溶
剤、顔料および添加剤などを必要に応じて配合
することができる。その他の有機溶剤は上記の揮発性導電性物質
以外の有機溶剤であつて、たとえばキシレン、
トルエンなどの炭化水素系溶剤、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン
系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステ
ル系溶剤、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノブチルエーテル
などのエーテル系溶剤などがあげられ、これら
は１種又は２種以上使用できる。これらの有機
溶剤は、揮発性導電性物質とビヒクル成分との
相溶性、又は該下塗塗料の塗装作業性などを向
上させるのに有効である。顔料としては、塗料に通常用いられている体
質顔料、着色顔料、メタリツク感を呈する顔料
などがあげられ、これらは該下塗塗膜の物理的
性能および色彩感（美粧性）を向上させるのに
有効である。添加剤としては、塗面調整剤、タレ止め剤な
ど通常の塗料用添加剤が使用でき、さらに、本
発明の未乾燥状態における下塗塗膜の体積固有
抵抗値を容易に低下せしめる補助剤としてカチ
オン系界面活性剤、好ましくはアンモニウム塩
系カチオン界面活性剤、特に好ましくは第４級
アンモニウム塩系のカチオン界面活性剤も必要
に応じて使用できる。該界面活性剤は、水と水
溶性有機溶剤（例えば、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノールなど）との混合溶剤（混
合比率は、前者／後者＝10／90〜90／10重量
比）に溶解しておくことが好ましい。本発明において用いる下塗塗料は、上記の揮
発性導電性物質およびビヒクル成分を主要成分
とし、さらにその他の有機溶剤、顔料、添加剤
などを必要に応じて配合してなるものである。
これらの各成分の塗装時における配合割合は、
目的によつて任意に採択できるが、具体的には
重量にもとづいて、揮発性導電性物質５〜95
％、好ましくは８〜40％、特に好ましくは10〜
30％、ビヒクル成分（固形分）５〜95％、好ま
しくは10〜50％、特に好ましくは10〜40％、そ
の他の有機溶剤０〜60％、好ましくは10〜60
％、特に好ましくは20〜60％、顔料０〜40％、
好ましくは１〜30％、添加剤０〜５％、好まし
くは0.01〜２％、特に好ましくは0.01〜１％で
あつて、各成分の合計量が100％になるように
配合することが好ましい。これらの各成分の混
合、分散は、通常の方法によつて行なえる。本発明における上記成分からなる下塗塗料
を、表面処理を行なつたもしくは未処理のプラ
スチツク製品の表面に塗装するのである。塗装
方法としては、静電塗装以外の方法があげら
れ、具体的にはエアースプレー、エアレススプ
レー、浸漬塗装、カーテンフローコーター、ハ
ケ塗りなどが適している。これらの塗装方法
は、被塗物（プラスチツク製品）の形状、大き
さなどによつて任意に採択できる。下塗塗料の塗装膜厚を、乾燥塗膜厚が10〜
50μ、好ましくは10〜25μになるように塗装す
ることが適している。本発明において、該下塗塗膜中に揮発性導電
性物質が残存している未乾燥状態にある下塗塗
膜に、上塗塗料を静電塗装する必要がある。すなわち、下塗塗膜中に導電性物質が残存し
ていることによつて、該塗膜の体積固有抵抗値
10⁶Ωcm以下に保持することができ、その結果、
上塗塗料を塗着効率よく容易に静電塗装するこ
とが可能になつたのである。したがつて、本発明では、下塗塗膜に上塗塗
料を静電塗装する時点において、該下塗塗膜中
には揮発性導電性物質が含まれていなければな
らないのである。具体的には、上塗塗料を静電
塗装する時点において、被塗装面である下塗塗
膜中には揮発性導電性物質が少なくとも５重量
％以上、好ましくは10〜30重量％、さらに好ま
しくは15〜25重量％含有していることが望まし
い。本発明において、下塗塗料を塗装後、室温
（０〜50℃）で、約１〜20分間セツテイングし
てから上塗塗料を静電塗装することが好ましい
が、これ以外の条件でもさしつかえない。 (3) 上塗塗料およびその静電塗装法上記下塗塗膜表面に塗装する上塗塗料は、組
成的に特に制限されず、加熱（焼付）によつて
塗膜を形成する塗料であればよい。具体的に
は、たとえば、ポリウレタン樹脂系塗料、アク
リル樹脂系塗料、アミノアルキド樹脂系塗料、
ポリエステル樹脂系塗料、ウレタン変性アクリ
ル樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩化ゴム
系塗料、塩化ビニル樹脂系塗料などがあげられ
る。これらの樹脂は熱硬化形および熱可塑形の
いずれでもよい。また、塗料の形態としては、
有機溶剤溶液形、非水分散液形、粉体形、水性
形などのいずれでよいが、特に前２者が好まし
い。さらに、該上塗塗料はクリヤー、着色、メ
タリツクのいずれでもよい。また、上記下塗塗
料を下塗塗料として用いることもできる。本発明において、上塗塗料は静電塗装する。
その塗装条件は通常の方法で行なえる。すなわ
ち、静電塗装機としては空気霧化方式、エアレ
ス霧化方式、電気霧化方式および遠心霧化方式
などによるものがあげられ、印加電圧−40〜−
60KV、塗量吐出量200〜800c.c.／分および霧化
圧２〜５Kg／cm²が特に好ましい。上塗塗料の塗装膜厚は、乾燥状態で10〜
50μ、特に20〜30μであることが好ましく、そ
の加熱（焼付）温度は、塗料によつて任意に選
べるが、100℃以上、特に120〜180℃で10〜40
分が好ましい。本発明の方法によれば、上塗塗料の静電塗装
を容易にするための下塗塗料に、従来の導電性
フイラーを含有せしめる必要がないので、これ
らを含有せしめたことによつて生ずる欠陥をす
べて解消できたのである。しかも、下塗塗膜お
よび上塗塗膜が有する本来の性能を十分に発揮
できるのである。また、自動車などのように、
被塗物として金属とプラスチツクとが混在して
いる場合において、これらの両被塗物に同一塗
色の上塗塗料を同時又は同一ラインで静電塗装
できるので、効率がよくなつた。次に、本発明に関する実施例および比較例につ
いて説明する。実施例１、２および比較例１被塗物（30×15×0.2cmのプラスチツク）に下
塗塗料をエアスプレーで塗装し、セツテイング
後、上塗塗料を静電吹付塗装機により塗装してか
ら、加熱乾燥を行なつた。得られた硬化塗膜の性
能試験を行なつた。これらの被塗物の材質、下塗
塗料ならびに上塗塗料の組成、該両塗料の塗装方
法および塗膜の性能試験結果を表−１に示した。表−１において、（※１）セツテイング条件：下塗塗料を塗装して
から上塗塗料を塗装するまでの下塗塗膜のセツ
テイング条件である。比較例１は常法に従つて
下塗塗膜を加熱乾燥した。（※２）揮発性導電性物質含有率：上塗塗料を静
電塗装する時点における未乾燥状態の下塗塗膜
中の含有率である。（※３）体積固有抵抗値：上塗塗料を静電塗装す
る時点における下塗塗膜（実施例１ならびに２
は未乾燥状態、比較例１は加熱乾燥したもの）
の抵抗値である。（※４）静電吹付塗装条件：塗装機として、オー
トREAガン（日本ランズバーグ(株)製）を使用
した。（※５）ソフテツクKW：花王アトラス社製商品
名であつて、水／イソプロパノール＝50／50
（重量比）の混合溶剤で50％溶液としての配合
量である。（※６）ソフレツクス＃200：ポリウレタン樹脂
系プラスチツク用塗料、関西ペイント(株)製商品
名）。（※７）付着性：素地に達するようにカミソリ
で、塗膜に１×１mmのゴバン目を100個作り、
その面に粘着セロハンテープを貼りつけ、該テ
ープを急にはがした後に残存するゴバン目塗膜
の数を調べた。（※８）耐折曲性：塗膜を外側にして180度折曲
げた後の塗膜を調べた。（※９）耐候性：屋外で１ケ年バクロした後の塗
膜を調べた。（※10）耐衝撃性：塗膜を上側にし、１Kgの重り
を50cmの高さから落下した時の塗膜の状態を調
べた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１プラスチツク製品の表面に、揮発性の導電性
物質を含有させた下塗塗料を塗装し、該塗料によ
つて形成してなる該導電性物質を含有する体積固
有抵抗値が10⁶Ω・cm以下の未乾燥状態の塗膜面
に、上塗塗料を静電塗装したのち、該両塗膜を同
時に加熱乾燥することを特徴とするプラスチツク
製品への静電塗装方法。