JPH0448971A - アルミニウム製品への厚膜塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アルミニウム製品の表面に平滑な厚膜塗膜を
形成する方法に関し、特にアルミニウムホイールやアル
ミニウム鋳造品などの鋳物肌面に平滑性を付与するため
厚膜塗膜を形成する方法に係る。

［従来の技術］ アルミニウムホイールなどの鋳造品のカラー塗装は、被
塗装面に直接カラー塗料、クリア塗料を２コート２ベー
ク法でおこなっている。

近年、このアルミニウムホイールなどに施される塗膜は
、より平滑性に優れた外観品質とする市場要求が高まっ
ている。これらのアルミニウム鋳造品は被塗装面がショ
ツトブラストなどの処理がなされている。したがって、
２回の焼付は塗装法で仕上げられる５０〜６０μｍ程度
の膜厚では、被塗装面の鋳物肌の凹凸がカバーできず平
滑な塗膜とすることは困難である。一方、このカラー塗
料とクリア塗料とで２コート／１ベーク法で７０μｍ以
上の厚膜の塗膜を形成する際、カラー塗膜を厚く形成し
た場合では塗膜の対流により色むらが生じやすく、クリ
ア塗膜を厚くした場合ではクリア塗料のだれや、わきが
おきて好ましい塗膜とならない。そのため良好な平滑性
をもつ厚膜の塗膜とするには、いわゆる２コート／１ベ
ークの工程を繰返す２回まわしの特別仕様工程をおこな
う必要がある。このため工数が増え、熱エネルギが余分
に必要となり好ましくない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、アルミニウム製品の塗装において、従来の１
回の焼付けで８０〜１００μｍの膜厚を確保し、外観に
異常がなく平滑性に優れたカラー塗膜を形成する塗装方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 自動車車体の外板の塗装では、ウェットオンウェット法
が多用されている。たとえば、カラー塗装前に下塗りお
よび中塗り塗装をそれぞれウェットオンウェットでおこ
ない一旦焼付は硬化し、その後硬化塗膜の上にカラー塗
装、クリア塗装をウェットオンウェットでおこない焼付
けをして塗膜を形成している。このウェットオンウェッ
ト法は、マイカ塗装とクリア塗装かメタリック塗装とク
リア塗装との間の場合であって上塗り塗装の場合に限ら
れている。またツートン色などの多色塗膜を形成する場
合には、硬化下塗り塗膜の上に３コト／１ベークにより
上塗り塗装のカラー塗膜を形成する方法の開示がある（
特開昭６２−１６０１６９号公報）。しかし下塗り塗装
と上塗り塗装をウェットオンウェット法でおこなう例は
未だ知られていない。

さらに、アルミニウム製品のカラー塗装工程では、鋳物
肌面に直接カラー塗装、クリア塗装の２コート／１ベー
クまたは２コート／２ベークが標準仕様となっており下
塗り塗料を塗布する思想はない。

本発明者は上記の事情に鑑みて鋭意検討し、下塗り塗料
と上塗り塗料とをウェットオンウェットで塗布すること
を想起した。

すなわち、本発明のアルミニウム製品への厚膜塗膜の形
成方法は、アルミニウム製品の表面に厚膜型の塗膜を形
成する方法において、少なくとも２０重量％の体質顔料
を含む下塗り塗料を少なくとも３０μｍ以上の膜厚に塗
布し、該下塗り塗料の上にウェットオンウェットで下塗
り塗料と同一樹脂組成をもつカラー塗料を塗装して予備
乾燥する第１工程と、該カラー塗料の上にクリア塗料を
塗装しその後全体を一体的に焼付は硬化する第２工程と
、からなる。

この厚膜塗膜の形成方法の第１工程では、まず少なくと
も２０重量％の体質顔料を含む下塗り塗料を少なくとも
３０μｍ以上の膜厚で被塗布面に塗布する。この体質顔
料を含む下塗り塗料は、体質顔料が存在するのでその隙
間より溶媒が逃散しやすく塗膜の粘度が高まりたれにく
く、容易に３０μｍ以上の膜厚とすることができる。

この下塗り塗布膜をセツティングした後、下塗り塗膜の
上にウェットオンウェットでカラー塗料を塗布する。す
るとカラー塗料の溶媒が下塗り塗膜の体質顔料の隙間か
ら吸収されてカラー塗膜の粘度が急速に高まり、だれを
防止することができる。また下塗り塗膜は、厚膜で被塗
布面の凹凸をカバーした塗膜を形成しているので、カラ
ーは特に厚く塗布する必要はなく色むらの発生を抑制で
きる。ここでカラー塗料の樹脂組成が、下塗り塗料と同
種であることが必要である。これにより相溶性が良くウ
ェットオンウェットで形成された塗布膜の硬化時に樹脂
組成が異なることによる下塗り塗膜とカラー塗膜間での
各種の不具合の発生を解消できる。

次いでこの塗布膜は、予備乾燥をおこなってカラー塗膜
の溶媒を逃散させて乾燥し、下塗り塗膜上に安定化させ
る。

第２工程では、前記の予備硬化塗膜の表面にクリア塗料
を塗布し、通常の条件の焼付けをおこなって厚膜の硬化
塗膜を形成する。この時カラー塗膜が予備乾燥されてい
るのでクリア塗料の溶媒も塗膜内部に浸透して塗布膜の
粘度を高めるので、ウェットオンウェットで形成された
厚膜であってもたれや、わきなどの発生を抑制すること
ができる。したがって、平滑で色むらのない厚膜の塗膜
がアルミニウム製品の表面に形成できる。

上記の下塗り塗料は、たとえば樹脂成分がアクリル・メ
ラミン系の熱硬化型で、炭酸カルシウム、硫酸バリウム
、タルク、クレーなどの体質顔料を２０重量％以上含ん
でいる。この体質顔料が２０重量％未満であると塗膜が
下塗り塗膜の前記の特性をもたなくなり好ましくない。

また体質顔料が６０重量％を超えると塗膜物性が低下す
るので好ましくない。この下塗り塗料は少なくとも３０
μｍ以上の膜厚に塗布することが鋳物肌の面に塗装した
塗膜を平滑に仕上げてカラー塗膜の色むらを防ぐのに必
要である。膜厚が３０μｍ未満であると必要とする平滑
な厚膜を形成できなくなり好ましくない。

下塗り塗料の上にウェットオンウェットで塗布されるカ
ラー塗料は、樹脂成分が下塗り塗料と同一で着色顔料を
含んでいる。この樹脂成分が下塗り塗料と同じであるこ
とが、塗膜の相溶性を高め膜間の不具合の発生を抑制す
るために必要である。

このカラー塗膜は１５〜２５μｍの膜厚に塗布するのが
均一なカラー塗膜とするために好ましい。

予備乾燥は、ウェットオンウェットで塗布された塗膜中
の溶媒をある程度乾燥させるもので、たとえば、８０℃
以下の温度で５分程度の条件でおこなうのが好ましい。

条件が不十分であるとクリア塗膜にだれがおきやすく、
また焼付は時にはわきが発生しやすい。特に下塗り塗膜
が厚膜のときは条件を厳しくして充分な予備乾燥をおこ
なうことが好ましい。

第２工程では、予備乾燥後冷却したカラー塗膜の上にク
リア塗料が塗布される。クリア塗料としては、透明なア
クリル、アルキッド、ポリエステル、ウレタン系の樹脂
を含む塗料が使用できる。

クリア塗料はカラー塗膜を被覆保護するもので約２０〜
３０μｍの膜厚に塗布するのが好ましい。

塗装方法としては、通常のエアスプレィ−、エアレスス
プレーなどでおこなうことができる。

塗布後通常の焼付は条件で硬化させることで、厚膜で平
滑なカラー塗膜が形成される。

［作用］ この厚膜塗膜の形成方法においては、特定量の体質顔料
を含む下塗り塗料を膜厚３０μｍ以上に塗布した後に、
ウェットオンウェットでカラー塗料を塗布し、予備乾燥
してクリア塗料を塗布して通常の条件で焼付けることで
平滑で不具合のない厚膜のカラー塗装膜をアルミニウム
鋳造品の表面に形成することができる。

この被塗布面にまず下塗り塗料を３０μｍ以上の厚膜に
塗布することにより、被塗布面の微小な凹凸が埋められ
ある程度の平滑面が得られる。そしてその表面に形成さ
れるカラー塗布膜は下塗り塗膜に溶媒が移行するため粘
度が上昇し、だれが防止されるのでトウタルとして厚膜
に塗布することができる。また下塗り塗膜はある程度平
滑であるので色むらの発生も抑制できる。

また、下塗り塗料とカラー塗料の樹脂組成が同じである
のでウェットオンウェットで形成した塗布膜であっても
塗布膜間の不具合を防ぐことができる。

ざらに予備乾燥後、予備硬化塗膜表面にクリア塗膜を形
成すると、クリア塗膜の溶媒が予備硬化塗膜に移行する
ので塗布膜の粘度が高くなり、だれを抑止することがで
きる。

したがって、カラー塗膜は従来の２コート１べりの場合
に比べて厚膜とすることができる。そして焼付けするこ
とにより、予備硬化塗膜およびクリア塗膜は一体的に硬
化する。この時予備硬化塗膜中の溶媒は少なくなってい
るのでわきが防止されている。そのため、この方法によ
れば、下塗り塗膜を焼付けする必要がなく、また２回ま
わしの工程を経ることなく厚膜の塗膜を形成することが
できる。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。

（第１工程） 第１表に示すように、実施例Ｎ０．１は体質顔料の炭酸
カルシウムが３０重量％含まれるアクリル・メラミン系
下塗り塗料（塗布時粘度２７秒／２０℃、ＦＣＮＯ，４
、不揮発分５０％、ＡＣ製ＴＡ４５０）を、エアスプレ
ーにて膜厚が３０〜４０μｍとなるようにショツトブラ
スト処理仕上げをしたアルミニウムホイールに塗布した
。

約５分間セッテングした後、下塗り塗料と同一樹脂組成
でアルミ顔料が分散されたカラー塗料（塗布時粘度１７
秒／２０℃、ＦＣＮＯ，４、不揮発分３８％、ＡＣ製丁
Ａ４１０）を膜厚が１５〜２０μｍになるようにエアス
プレィで塗布した。予備乾燥として、４０℃で５分間保
持した後、塗膜が室温になるまで冷却した。

（第２工程） その後アクリル・メラミン系クリア塗料（塗布時粘度３
０秒／２０℃、ＦＣＮＯ，４、不揮発分４０％、ＡＣ製
丁Ａ３３０）を塗布膜厚が２５〜３０μｍになるように
スプレー法で塗布した。

焼付は硬化は１４０℃で２０分間おこなった。第１表に
膜厚と条件を示す。

Ｎｏ、２は下塗り塗布膜の膜厚を５０〜６０μｍとした
外はＮｏ、１と同様の塗装をおこなった。

Ｎｏ、３は下塗り塗布膜の膜厚を７０〜８０μｍとした
外はＮ０１１と同様の塗装をおこなった。

実施例Ｎ０．４は、Ｎｏ、３の予備乾燥条件を６０℃５
分間とした外はＮ０９１と同様の塗装をおこなった。実
施例Ｎｏ、５はＮ００３の予備乾燥条件を８０℃５分間
とした外はＮ０１１と同様の塗装をおこなった。

これらの塗装物について、塗膜外観、付着性、耐水性、
耐候性を評価した。

塗膜外観は、目視によりぶつ、たれ、色むらなどを調べ
た。

付着性は、ナイフで塗膜を基板目状に１００個に刻み（
巾２ｍｍ＞、粘着テープでの塗膜の剥離の有無を調べた
。

耐水性は、４０℃の純水中に２４０時間浸漬し、ブリス
ター、白化など塗膜外観異常をチエツクした後付着性を
上記と同様な方法により評価した。

耐候性は、サンシャイン型ウェザ−オーメータで８００
時間照射して塗膜に割れ、はがれなどの発生の有無を調
べた。これらの結果を第１表に示す。

比較例Ｎ００１は実施例のカラー塗料とクリア塗料を用
いカラー塗布膜厚を１５〜２０μｍになるように塗布し
た後、６０℃で５分間予備乾燥し、クリア塗料を塗布膜
厚が２５〜３０μｍになるように塗布し１４０℃で２０
分間加熱して焼付けをおこない、ざらにカラー塗料の塗
布とクリア塗料の塗布を繰返す２回まわしをおこなって
１００μｍの膜厚とした。この場合は塗膜外観に異常は
認められなかった。

比較例Ｎｏ、２は、比較例Ｎｏ、１の塗料を用いて２コ
ート／１ベークの塗装をおこなった。カラー塗料の塗布
膜厚を３０〜４０ｔｉｍと厚くした外は比較例Ｎｏ、１
と同じ条件で１回の塗装である。この場合、塗膜の膜厚
は７０μｍであるが色むらが認められた。比較例Ｎｏ、
３は比較例Ｎｏ。

２の逆にクリア塗料の塗布膜厚を４０〜５０μｍとした
以外は比較例Ｎｏ、１と同じ硬化条件である。この場合
は塗膜にだれが発生していた。したがって、下塗り塗料
を塗布しない場合は、２回まわしをしなければ７０μｍ
以上の厚膜の塗膜は外観不良となり実用とならないこと
を示している。

ところが実施例ではＮｏ、３の場合のように膜厚の割り
に予備乾燥条件がやや緩いためわずかにワキが発生した
場合以外は、下塗り塗膜の膜厚が厚くなっても３コート
／１ベークの１回の焼付けでいずれも優れた平滑な塗膜
が形成できた。そしてこの塗膜は付着性、耐水性、耐候
性も良好であった。Ｎｏ、３の場合もＮｏ、４、Ｎｏ、
５のように予備乾燥温度を少々高めれば良好な塗膜が形
成できる。そして付着性、耐水性、耐候性の優れた塗膜
が得られた。

したがって、本発明の方法によれば１回の焼付は工程を
経るのみで平滑な厚膜の塗膜を形成できる。

［効果］ この塗装方法によれば、ショツトブラストされたアルミ
ニウム鋳造品の表面に平滑で外観品質の良好な塗膜が形
成できる。したがってこの方法では３コート／１ベーク
の塗装工程でおこなうことができるので従来の２回まわ
し工程に比べて工程の短縮ができ、生産性が向上すると
ともに省エネルギーとなる。

特許出願人　　アイシン化工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム製品の表面に厚膜型の塗膜を形成す
   る方法において、少なくとも２０重量％の体質顔料を含
   む下塗り塗料を少なくとも３０μｍ以上の膜厚に塗布し
   、次いでウェットオンウェットで下塗り塗料と同一樹脂
   組成をもつカラー塗料を塗布した後予備乾燥する第１工
   程と、前記第１工程で予備乾燥された予備硬化塗膜表面
   にクリア塗料を塗布しその後全体を一体的に焼付け硬化
   する第２工程と、からなるアルミニウム製品への厚膜塗
   膜の形成方法。