JPH05269433A

JPH05269433A - 自動車用ベニヤを製造するためのアルミニウムのコイル塗布方法

Info

Publication number: JPH05269433A
Application number: JP33741192A
Authority: JP
Inventors: Michael A Gessner; マイケル、エー、ゲスナー
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1993-10-19
Also published as: DE69208612T2; DE69208612D1; EP0547506A1; EP0547506B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】良好な外観および被覆とアルミニウムとの密着
性を有する自動車用薄板を製造するための方法で、かつ
異なった色の被覆および被覆中の図形やパターンの使用
に関して非常に融通性があるアルミニウムのコイルコー
ティング方法を提供する。【構成】（ａ）キャリヤーフィルムをクリアコート層で
被覆する工程、（ｂ）該クリアコート層上にベースコート層を塗布する
工程、（ｃ）該ベースコート層上に接着剤層を塗布する工程、（ｄ）所望により、(i) 該接着剤層上に保護フィルムを
付けることにより独立した多層被覆フィルムを形成し、
(ii)該保護フィルムを除去する工程、および（ｅ）該接着剤層上にアルミニウムフィルムを付ける工
程からなる塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、自動車用ベニヤを製造するためのアルミニウ
ムのコイル塗布方法に関し、より詳しくは、キャリヤー
フィルム上に重ね合わせた、独立した多層被覆物でアル
ミニウムをコイル塗布する方法に関する。

【０００２】発明の背景自動車用ボディーパネルは、従来、着色塗料の層で被覆
したシート状の金属またはプラスチック材料で製造され
ている。このパネルの塗装には、複雑な設備が必要であ
り、したがって膨大な経費がかかる。例えば、ボディー
パネル上に塗料を吹き付け、その様な塗料を焼き付けて
硬化させるために、大きな床面積を占める空間をクリー
ンルーム環境に維持しなければならない。塗料は、着色
したベースコートおよび透明なクリアコートを含む場合
がある。その上、最近では溶剤系の塗料は環境上の問題
から好ましくないと考えられている。その結果、その様
な溶剤の蒸発は厳しく制限しなければならない。自動車
業界では、塗装作業を組み立て工場から移す必要に迫ら
れている。

【０００３】工場内塗装作業に関連する問題に加えて、
組み立て工場が直面している別の問題は、プラスチック
車体の塗装である。この業界では、炭素鋼からプラスチ
ック車体に移行する動きがある。プラスチック部品は、
一般的に表面の密着性が悪いというプラスチック固有の
性質のために、塗装が困難である。また、プラスチック
は、自動車用塗料中に一般的に含まれる溶剤による攻撃
および劣化に敏感である。プラスチックは一般的に熱に
弱く、塗料を低温で硬化させる必要がある。しかし、低
温塗料は、耐久性、光沢および耐溶剤性の様な最適な塗
料特性を常に有する訳ではない。その上、プラスチック
固有の表面ひずみおよび成形ボディー部品に関連する欠
陥のために、プラスチックボディー部品上に自動車用品
質の「魅惑的な」仕上げを施すのは困難である。表面欠
陥を補償するために、つまり腐食防止目的ではなく、表
面欠陥を覆い隠すためにプライマーおよびプライマー／
表面材をプラスチック部品上に使用する必要がある。プ
ラスチックボディーに加えて、セルロース系材料、セラ
ミック材料、その他の代替材料が自動車ボディー用に考
慮されている。

【０００４】米国特許第４，７６９，１００号は、メタ
リック塗料で予め塗装したキャリヤーフィルムを真空成
形により自動車用ボディーパネルにつける方法を開示し
ている。その様な予め塗装した、独立したフィルムに
は、たわみ性の基材上に取り付けられるという利点があ
るが、ある種の欠点も有する。その様なフィルムには、
基材に付ける際に気泡を閉じ込める傾向があり、また、
隆起、窪み、または補強繊維のパターンの様な、基材の
表面における欠陥がそのまま表面に現れる傾向がある。

【０００５】米国特許出願第０７／２８８，３２５号に
は、アルミニウムに多層被覆物をコイル塗布し、切断、
成形およびその被覆アルミニウムを基材に張り付けて自
動車用ベニヤを形成することからなる、塗装製品の製造
方法が記載されている。このベニヤ塗装の大きな問題点
の一つは、アルミニウムの塗装である。多重塗装、乾燥
および硬化の際に、汚れ、外観およびアルミニウムへの
密着を制御するのは困難である。もう一つの問題点は、
この方法に使用できる色の数が限られていることであ
る。今日の自動車工業では、一種類の自動車を異なった
色で塗装することがあり、自動車全体では使用する色の
種類がはるかに多くなるので、非常に多種多様な色、お
よび異なった図形や模様による塗装が必要とされてい
る。本発明の目的は、外観および被覆とアルミニウムと
の密着性が良好な自動車用ベニヤとして使用するため
の、改良されたアルミニウムのコイル塗布方法を提供す
ることである。

【０００６】本発明の別の目的は、塗装色の変更および
異なった図形や模様の使用に関して非常に融通性があ
る、アルミニウムのコイル塗布方法を提供することであ
る。本発明のもう一つの目的は、アルミニウムコイルの
塗装に使用する工程の数を少なくすることである。

【０００７】発明の概要本発明の目的は、（ａ）キャリヤーフィルムをクリアコート層で被覆する
工程、（ｂ）該クリアコート層上にベースコート層を塗布する
工程、（ｃ）該ベースコート層上に接着剤層を塗布する工程、（ｄ）所望により、(i) 該接着剤層上に保護フィルムを
付けることにより独立した多層被覆フィルムを形成し、
(ii)該保護フィルムを除去する工程、および（ｅ）該接着剤層上にアルミニウムフィルムを付ける工
程からなることを特徴とするアルミニウムのコイル塗布
方法により達成される。

【０００８】発明の具体的な説明コイル塗布は、塗装分野では良く知られている。コイル
塗布は、コイル状に巻いた金属材料に被覆を施すための
連続的な、自動化された方法と定義される。一般的に、
この方法ではまずコイル状に巻いた金属を解き、同時に
その解いた金属材料をコイル塗布手段に供給する。コイ
ル塗布手段は一般的に複数のローラー、供給機構および
塗装手段からなる。金属材料がコイルから供給されてコ
イル塗布手段を通る時に、様々な工程で洗浄され、次い
で塗装され、硬化または乾燥される。次いで被覆された
金属材料は、コイル塗布手段を出る時に再度巻き取られ
る。本発明のコイル塗布方法では、まずキャリヤーフィ
ルムに多層被覆を施し、続いてそれをアルミニウムコイ
ルのアルミニウムフィルムに付ける。所望により、多層
被覆を施したキャリヤーフィルムを保護フィルムで保護
して独立したフィルムを形成し、これをやはりコイル状
に巻き取り、貯蔵する。コイル塗布工程では、保護フィ
ルムを除去し、続いてアルミニウムフィルムにこの多層
被覆を付ける。

【０００９】本発明の工程（ａ）で有用なキャリヤーフ
ィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ルまたはアクリル樹脂の様な熱可塑性重合体から選択で
きる。好ましい重合体はポリエチレンテレフタレートの
様なポリエステルである。キャリヤーフィルムの厚さは
約１〜１０ミル、好ましくは約１〜４ミルであり、最も
好ましくは約２〜３ミルである。所望により、キャリヤ
ーフィルムは、工程（ｂ）でベースコート層に付けられ
る側に剥離被覆を有する。剥離被覆は、キャリヤーフィ
ルム上に独立したフィルムを製造する技術分野における
当業者には良く知られており、例えば、アクリル樹脂お
よびシリコーン重合体からなる。好ましい樹脂はビニル
アクリル重合体の様なアクリル樹脂である。

【００１０】最終ベニヤからキャリヤーフィルムを除去
した後トップコートとなる、本発明の工程（ａ）におけ
るクリアコートは、一般的に樹脂状のフィルム形成重合
体、架橋剤、およびこの分野で被覆組成物に一般的に含
まれる他の添加剤を含む。フィルム形成重合体系は、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹
脂、フルオロ重合体、等を含む。好ましい重合体はアク
リルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、アクリ
ルメラミン、ポリエステルメラミンであり、最も好まし
いのはアクリルポリウレタンである。クリアコートは顔
料を含まないが、トップコートが透明である限り、少量
の顔料を加えることもできる。所望により、着色したト
ップコートを着色したベースコート／クリアコートの代
わりに使用することもできる。

【００１１】クリアコートに一般的に使用される架橋剤
は、メラミン、アミン、ウレタン、カルボキシ樹脂、等
を含む。添加剤には、酸およびその塩、シリコーン流動
調整剤、フュームドシリカ、および紫外線吸収剤、例え
ばチバガイギー製のベンザトリアゾール誘導体である
ティヌビン３２８、が含まれる。クリアコートは、吹き
付け、押出し、流し塗り、ローラー塗装により、好まし
くはローラー塗装により塗布し、所望により続いて約６
０℃〜約１５０℃の温度で乾燥および／または硬化させ
ることができる。クリアコートのフィルム厚は、乾燥状
態で一般的に約１．５〜約４ミル、好ましくは約２〜３
ミルである。

【００１２】本発明の工程（ｂ）で有用なベースコート
は、一般的に樹脂状フィルム形成重合体、顔料、架橋
剤、およびこの分野で被覆組成物に一般的に含まれる他
の添加剤を含む。フィルム形成重合体には、エポキシ樹
脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、フル
オロ重合体、等が含まれる。好ましい重合体はアクリル
ポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、アクリルメ
ラミン、ポリエステルメラミンであり、最も好ましいの
はアクリルポリウレタンである。顔料には、二酸化チタ
ン、フタロシアニン、ランプブラック、酸化鉄、キナク
リドン、アルミニウムフレーク、マイカ、ペリレン、イ
ミダゾール、等がある。

【００１３】ベースコートに一般的に使用される架橋剤
には、メラミン、アミン、ウレタン、カルボキシ樹脂、
等がある。添加剤には、酸およびその塩、シリコーン流
動調整剤、フュームドシリカ、および紫外線吸収剤、例
えばチバガイギー製のベンザトリアゾール誘導体であ
るティヌビン３２８、が含まれる。ベースコートは、吹
き付け、押出し、流し塗り、ローラー塗装により、好ま
しくはローラー塗装により塗布し、所望により続いて約
６０℃〜約１５０℃の温度で乾燥および／または硬化さ
せることができる。ベースコートのフィルム厚は、乾燥
状態で一般的に約０．５〜約２ミル、好ましくは約０．
８〜１．５ミルである。

【００１４】本発明の工程（ｃ）における接着剤層は、
エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル
樹脂、尿素樹脂、等の樹脂状フィルム形成重合体を基剤
とするものである。この層は、十分な量の架橋剤、顔
料、および従来の添加剤を含む。架橋剤には、メラミ
ン、アミン、尿素樹脂、カルボキシル樹脂、ウレタン樹
脂、等が含まれる。顔料には、最終用途に一般的に使用
される、二酸化チタン、フタロシアニン、キナクリド
ン、酸化鉄、カーボンブラック、および粘土、タルク、
等の充填材がある。通常の添加剤には、スルホン酸およ
びその塩の様な酸触媒、シリコーン流動調整剤および表
面滑り性付与剤、および表面滑り性および傷に対する耐
性を付与するための各種のワックスがある。

【００１５】接着剤層は、吹き付け、押出し、流し塗
り、ローラー塗装により、好ましくはローラー塗装によ
り塗布し、所望により続いて約４０℃〜約１５０℃の温
度で乾燥および／または硬化させることができる。所望
により工程（ｄ）(i) で、工程（ｃ）後の接着剤層上に
保護フィルムを付ける。この工程により、この方法全体
の融通性がより高くなり、その様にして形成された、独
立した多層被覆フィルムをコイルとして貯蔵し、次いで
工程（ｅ）に記載される様にアルミニウムフィルムの塗
装に使用することができる。保護フィルムは好ましくは
テフロン被覆した紙である。

【００１６】工程（ｅ）において、アルミニウムフィル
ムを接着剤層の上に付けるが、この作業は、所望により
工程（ｄ）(i) を行う場合は、工程（ｄ）(ii)で保護フ
ィルムを除去した後に行う。

【００１７】アルミニウム材料は、まず洗浄区域で次の
様にして洗浄する。コイルを一連の溶剤浴または浴と溶
剤蒸気脱脂装置の組合わせを通して研削油および他の表
面汚染物を除去する。溶剤は、除去すべき汚染物および
処理する金属に応じて選択する。一般的にトリクロロエ
チレン、パークロロエチレンおよび類似の溶剤が使用さ
れる。次いでコイルは移動しながら、所望により、好適
な表面保護薬品で前処理される。アルミニウム基材に
は、結晶性および無定型のリン酸塩または無定型のクロ
ム酸塩を使用する。次に、アルミニウムを炉中で十分な
温度、一般的に約１４０℃で乾燥させる。次いで、所望
により、乾燥したアルミニウム材料はプライマー塗布区
域に移動する。プライマーは、所望によりアルミニウム
材料の片側または両側に十分な厚さに、一般的に約０．
２ミル〜約２．０ミル、好ましくは約０．５ミル〜約
１．０ミルに塗布する。

【００１８】好適なプライマーは、例えばアクリルポリ
ウレタン、ポリエステルポリウレタン、アクリルメラミ
ン、ポリエステルメラミン、ポリエステルエポキシ、エ
ポキシポリウレタン、またはアルキドメラミンである。
好ましいのは、ポリエステル−ポリウレタンである。次
にプライマーを硬化炉中に通し、プライマーを硬化させ
るのに十分な温度、一般的に約１２５°Ｆ（５２℃）〜
約１５００°Ｆ（８１５℃）で焼き付ける。次いで、プ
ライマー塗布したコイルは、硬化炉を出た後、工程
（ｃ）で施された接着剤層にローラーコーティングによ
り付けられる。被覆されたアルミニウムは、被覆手段を
出た後、好ましくは再度巻き取られる。

【００１９】この被覆されたアルミニウムは、外観が優
れ、アルミニウムと被覆との密着性が良好で、貯蔵可能
であり、あるいはコイル状に巻き取らずに、ベニヤ製造
のための次の工程に使用できる。ベニヤの製造は、米国
特許出願第０７／２８８，３２５号に記載されている。
巻き直し工程では、被覆したアルミニウムをまず繰出
し、特定輪郭のベニヤを形成するのに十分な大きさおよ
び形状に裁断する。被覆したアルミニウムが巻き直され
ていない場合は、工程（ｅ）を出たところで使用する。

【００２０】用語「ベニヤ（veneer）」は、本発明の方
法により製造される、ある輪郭を有する、被覆されたア
ルミニウム製品を意味する。打抜き、レーザー切断、鋸
切断、および高圧水切断装置、または金属加工工業で一
般的な他の方法および装置で切断することができる。コ
イル状の金属を断片に切断した後、これらの断片を型成
形手段中に挿入し、十分な圧力下で、十分な時間をか
け、所望により塗装系の柔軟性を高くするために高温で
処理することにより、剥離可能なキャリヤーフィルムで
被覆した、自動車グレードの外側仕上げを有する、一定
輪郭を有するベニヤを製造する。型成形手段の例として
は、圧伸成形、アイロニング、Verson-Wheelon法の様な
柔軟性型成形、Marform 法、延伸成形、延伸−圧伸成
形、その他のこの分野で公知の技術がある。ベニヤは、
予め成形した、一定輪郭を有する自動車用ボディー部品
に取り付けるか、または基材、好ましくはプラスチック
に共成形し、被覆されたアルミニウムベニヤボディー部
品を製造する。下記の実施例により本発明の原理および
実施を説明するが、本発明を制限するものではない。

【００２１】実施例完成品の製造工程（ａ）〜（ｄ）(i) ０．５ミルのビニルアクリル樹脂の剥離被覆を有する３
ミル厚のポリエチレンテレフタレートからなるキャリヤ
ーフィルムをフィルム塗装機の供給ロールに装填する。
このキャリヤーは塗装機中に供給され、塗装機の末端で
巻き取りロールに接触する。ヘキサメチレンジイソシア
ネート（デスモジュールＮ３３９０、モベイ社）：イソ
ホロンジイソシアネート（デスモジュールＺ４３７０、
モベイ社）の５０：５０混合物と混合した、スチレン／
ＭＭＡ／ｎＢＭＡ／２−ＨＥＡ／アクリル酸のイプシロ
ンカプロラクトン変性ヒドロキシ官能性共重合体からな
るクリアコートを、３．０ミルの透明フィルムが得られ
る様に調節したドクターブレードの直前でキャリヤー上
に供給する。次いで、被覆したキャリヤーを炉に入れ、
被覆を硬化させ、巻き取りロールに巻き取る。この巻き
取りロールを取り外し、供給ロール上に再度取り付け、
塗装機を通して巻き取りロールに再び供給する。次い
で、カーボンブラックペーストで着色し、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（デスモジュールＮ３３９０、モベ
イ社）：イソホロンジイソシアネート（デスモジュール
Ｚ４３７０、モベイ社）の５０：５０混合物と混合し
た、イプシロンカプロラクトン変性したスチレン／２−
ＥＨＡ／２−ＨＥＡ／ｎＢＭＡ／アクリル酸のヒドロキ
シ官能性共重合体からなるベースコートを、１．０ミル
のベースコートフィルムが得られる様に調節したドクタ
ーブレードの直前でクリアコート上に供給する。次い
で、被覆したクリアコートを炉に入れ、被覆を硬化さ
せ、巻き取りロールに巻き取る。この巻き取りロールを
取り外し、供給ロール上に取り付け、塗装機を通して巻
き取りロールに再び供給する。トルエンジイソシアネー
ト（モンジュールＣＢ−７５、モベイ社）系のポリイソ
シアネートと混合したジフェニルメタンジイソシアネー
ト（デスモコル５３０、モベイ社）系の直鎖ポリエステ
ルポリウレタンからなる接着剤を、０．５ミルの接着剤
フィルムが得られる様に調節したドクターブレードの直
前でベースコート上に供給する。次いで、被覆したベー
スコートを炉に入れ、接着剤を硬化させ、出てきたとこ
ろでテフロン被覆した紙からなる保護フィルムをピンチ
ローラーで接着剤の表面に付け、全体を巻き取りロール
上に巻き取る。

【００２２】アルミニウムフィルムへのプライマー塗布クロム被覆したアルミニウムコイル（アルミニウム合金
２００８−Ｔ４、クロム被覆したガーダル７１４−Ａ）
をコイルコーターに供給する。ポリエステル−ポリウレ
タンからなるプライマーを、１．０ミルのフィルムが得
られる様に調節したドクターブレードの直前で表面上に
供給する。この被覆したアルミニウムを炉に入れ、被覆
を硬化させ、そのアルミニウムをコイル状に再度巻き取
る。

【００２３】工程（ｄ）(ii)〜（ｅ）工程（ｄ）(i) の独立した多層被覆フィルムおよびプラ
イマー塗布したアルミニウムフィルムをラミネーターに
供給し、そこで保護シートを除去してから、ピンチロー
ラーで接着剤層とアルミニウムを重ね合わせる。得られ
た製品を巻き取りロールに巻き取り、被覆したアルミニ
ウムコイルを形成する。

【００２４】ベニヤの製造被覆したアルミニウムコイルを繰出し、製造する部品に
適した大きさに裁断する。この板をプレスにかけ、最終
製品の形状を打ち抜く。

【００２５】自動車用ボディー部品の製造ベニヤをプラスチック製の自動車ボディーと共に金型に
供給し、米国特許出願第０７／２８８，３２５号に記載
されている様にして成形する。被覆されたプラスチック
製自動車ボディー部品からキャリヤーフィルムを除去す
ると、良好な外観および自動車ボディー部品に対する良
好な密着性を示す。ＭＭＡ＝メタクリル酸メチルｎＢＭＡ＝メタクリル酸ｎ−ブチル２−ＨＥＡ＝アクリル酸２−ヒドロキシエチル２−ＥＨＡ＝アクリル酸２−エチルヘキシル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）キャリヤーフィルムをクリアコート
層で被覆する工程、（ｂ）前記クリアコート層上にベースコート層を塗布す
る工程、（ｃ）前記ベースコート層上に接着剤層を塗布する工
程、（ｄ）所望により、(i) 前記接着剤層上に保護フィルム
を付けることにより独立した多層被覆フィルムを形成
し、(ii)前記保護フィルムを除去する工程、および（ｅ）前記接着剤層上にアルミニウムフィルムを付ける
工程からなることを特徴とするアルミニウムのコイル塗
布方法。
【請求項２】前記アルミニウムフィルムの少なくとも片
側がプライマーで被覆されていることを特徴とする、請
求項１に記載の方法。
【請求項３】前記アルミニウムフィルムの被覆していな
い方の側を前記接着剤層上に付けることを特徴とする、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】前記キャリヤーフィルムが、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびアクリル樹脂
からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】前記キャリヤーフィルムがポリエチレンテ
レフタレートであることを特徴とする、請求項４に記載
の方法。
【請求項６】前記キャリヤーフィルムの厚さが約１〜約
１０ミルであることを特徴とする、請求項１〜５のいず
れか１項に記載の方法。
【請求項７】前記クリアコートが、アクリルポリウレタ
ン、ポリエステルポリウレタン、アクリルメラミンおよ
びポリエステルメラミンからなる群から選択されること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項８】前記クリアコートが、約１．５〜約４ミル
の厚さに塗布されることを特徴とする、請求項１〜７の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項９】前記ベースコートが、アクリルポリウレタ
ン、ポリエステルポリウレタン、アクリルメラミンおよ
びポリエステルメラミンからなる群から選択されること
を特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項１０】前記ベースコートが、約０．５〜約２ミ
ルの厚さに塗布されることを特徴とする、請求項１〜９
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】前記接着剤が、アクリルポリウレタンお
よびポリエステルポリウレタンからなる群から選択され
ることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に
記載の方法。
【請求項１２】前記接着剤が、約０．１〜約１．５ミル
の厚さに塗布されることを特徴とする、請求項１〜１１
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】前記アルミニウムフィルムが、クロム被
覆したアルミニウムフィルムであることを特徴とする、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】前記アルミニウムフィルムの厚さが約
０．１〜約５ミルであることを特徴とする、請求項１〜
１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】前記保護フィルムが、テフロン被覆した
紙であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか
１項に記載の方法。