JPH06254483A

JPH06254483A - 耐チッピング塗膜

Info

Publication number: JPH06254483A
Application number: JP5044010A
Authority: JP
Inventors: Shungo Fukumoto; 俊吾福本; Hisayoshi Ishizaki; 久好石崎; Seishi Shibata; 晴司柴田; Naokazu Yamamura; 直和山村
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-13
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2661855B2

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量で簡単かつ効果的に制振性、防音性を付
与する。【構成】電着塗板１に塗布形成された粘弾性を有する
塩化ビニル系塗料またはエマルジョン系塗料を使用して
なるベース層２と、前記ベース層２の上面に塗布形成さ
れ、ベース層２の伸縮を拘束する、鱗片状フィラー４と
してのマイカを分散させたポリエステル系塗料或いはエ
マルジョン系塗料を使用してなる拘束層３とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車ボデーの飛石によ
る傷付き防止などのためにボデー鋼板に塗布形成された
耐チッピング塗膜に関するもので、特に、防音性能を併
せ持つ耐チッピング塗膜に関するものであり、自動車用
に限定されるものではなく、家庭電化製品、各種機械等
の塗料としても使用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、走行中に跳ね上げる飛石、砂
れきなどによって自動車ボデーの塗面に傷が付き、水
分、寒冷時の凍結防止剤或いは海岸付近の塩分等の付着
によってボデーに錆が発生することがある。これを防ぐ
ため、ボデー下部のロッカーパネル、床裏等には、耐チ
ッピング塗料を塗布して、塗膜を厚くし、塗膜の弾性に
より飛石のエネルギーを吸収することによって傷が素地
まで至らないようにしている。

【０００３】耐チッピング塗料として、代表的なものに
塩化ビニル樹脂のプラスチゾル系の塗料があり、他に、
エマルジョン系のもの、ウレタン、ポリエステル、ポリ
エーテル等のポリオールにイソシアネートを加える２液
硬化型のものなどが開発され、実用化されている。

【０００４】なお、この種の耐チッピング塗料に関し、
特開平３−１３９５７２号公報にはわき、たれを防止し
て厚膜塗装を可能とした技術が開示されており、特開平
４−５０２７３号公報には低吐出圧でスプレー塗布を可
能とし、また、低温焼付でも耐チッピング性を良好とし
た技術が開示されている。

【０００５】ところで、自動車のボデーには制振性、遮
音性も要求される。

【０００６】ここで、耐チッピング塗料が塗布されたボ
デーが騒音等によって振動したときの塗膜の状態を図６
に基づいて説明する。

【０００７】図６は従来の耐チッピング塗膜を示す断面
図であり、（ａ）は振動による曲げ発生前の塗膜の状態
を示し、（ｂ）は振動による曲げ発生後の塗膜の状態を
示す。

【０００８】図において、２１は鋼板からなる自動車ボ
デーの表面に電着塗装された電着塗板、２２は電着塗板
２１の表面に塩化ビニル塗料等の耐チッピング塗料が塗
布して形成された耐チッピング塗膜である。

【０００９】今、自動車ボデーに振動が加わると、塗膜
は（ａ）の状態から（ｂ）のように僅かに曲げられ、塗
膜の中心を境界として上側は伸び、下側は圧縮される。
そして、応力が緩和された時、その摩擦力によって制振
される。しかし、このような従来の耐チッピング塗料の
塗布された塗膜では充分な制振性を発揮することはでき
ず、したがって、所要の防音効果を期待することはでき
なかった。

【００１０】このため、フロア部分、ダッシュ部分には
アスファルトシート等の防音シートを貼着する必要があ
った。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アスファル
トシートは複雑な形状を有する部位への貼着が困難であ
り、また、貼着作業において自動化することが困難なた
め、多大な工数がかかっていた。更に、アスファルトシ
ートは重量がかさみ、車両軽減の妨げとなっているなど
の不具合があった。

【００１２】そこで、本発明は、軽量で簡単かつ効果的
に制振性、防音性を付与できる耐チッピング塗膜の提供
を課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
耐チッピング塗膜は、被塗装板に塗布形成された粘弾性
を有するベース層と、前記ベース層の上面に塗布形成さ
れ、ベース層の伸縮を拘束する拘束層とからなる。

【００１４】また、請求項２の発明にかかる耐チッピン
グ塗膜は、請求項１に記載の拘束層に鱗片状フィラーを
添加したものである。

【００１５】ここで、ベース層形成用の塗料としては、
粘弾性を有する各種の合成樹脂塗料を使用でき、例え
ば、塩化ビニル樹脂のプラスチゾル系の塗料、エマルジ
ョン系の塗料、ウレタン系塗料、ポリエステル系塗料、
アクリル系塗料、ポリエーテル系塗料などを使用でき
る。

【００１６】また、拘束層形成用の塗料は高剛性を有す
る各種の合成樹脂塗料を使用でき、例えば、ポリエステ
ル系塗料、ウレタン系塗料、エマルジョン系塗料などを
使用することができる。但し、ベース層が溶剤系塗料の
場合には溶剤系塗料を、エマルジョン系塗料の場合には
エマルジョン系塗料を用いる必要がある。なお、ウレタ
ン系塗料の場合、ガラス転移点は０〜１００℃、弾性率
は１０⁹〜１０¹¹dyne／cm²の範囲にあるのが好まし
い。

【００１７】更に、鱗片状フィラーとしては、マイカ、
タルク、アルミニウムフィラーなどのメタリックフィラ
ー等を挙げることができる。

【００１８】塗膜は電着塗板にベース層形成用の塗料を
スプレーなど周知の塗装手段によって塗布し、塗料材質
に適合する温度条件で焼付けた後、拘束層形成用の塗料
を同じく塗布し、焼付けることによって形成する。

【００１９】

【作用】請求項１の発明においては、ベース層が粘弾性
を有するので、飛石等の衝突エネルギーを吸収し、耐チ
ッピング機能を発揮する。

【００２０】一方、自動車ボデーが振動し、僅かに曲げ
変形したときは、粘弾性を有するベース層も追随して僅
かに曲げられてその上面部と下面部は伸縮しようとす
る。ところが、ベース層の上面には高剛性を有する拘束
層が接合されているので、ベース層の伸縮が規制される
ことになり、自動車ボデーの曲げ歪に対応して剪断歪が
発生する。そして、この剪断歪によって振動エネルギー
は熱エネルギーに変換される。この結果、防音性は大巾
に向上する。

【００２１】また、請求項２の発明においては、請求項
１に記載の拘束層に鱗片状フィラーを添加しているの
で、特に、塗膜中にも拘束部分が形成されるため、制振
性、防音性をより高めることができる。

【００２２】

【実施例】

〈第一実施例〉まず、本発明の第一実施例を図１乃至図
４に基づいて説明する。

【００２３】図１は本発明の第一実施例による耐チッピ
ング塗膜を示す断面図であり、（ａ）は曲げ発生前の塗
膜の状態を示し、（ｂ）は曲げ発生後の塗膜の状態を示
す。

【００２４】図において、自動車ボデーの鋼板に電着塗
装された電着塗板１が形成されており、その上面には膜
厚が１５００μｍ程度の厚塗りのベース層２が形成さ
れ、更に、その上面には膜厚が８０〜１００μｍ程度の
拘束層３が形成されている。そして、前記拘束層３の内
部にはマイカ等の鱗片状フィラー４が分散されている。
ベース層２は床裏塗料として塩化ビニル系塗料（アイシ
ン化工（株）製「ＰＶ−２１０」）またはエマルジョン
系塗料（アイシン化工（株）製「ＡＥ−３００」）を使
用し、また、拘束層３はベース層２の材質に対応させて
上塗り塗料として剛性の高いポリエステル系塗料（アイ
シン化工（株）製「ＴＡ−２００」）またはエマルジョ
ン系塗料（アイシン化工（株）製「ＨＷ−１０」）を使
用して形成した。なお、鱗片状フィラー４はマイカの他
にタルク、アルミニウムフィラーなどのメタリックフィ
ラーを使用することができる。

【００２５】このように３層からなる塗膜は、電着塗装
後、ベース層形成用塗料としての塩化ビニル系塗料をエ
アスプレーによって塗布し、１３０℃で３０分間保持
し、次いで、拘束層形成用塗料としてのポリエステル系
塗料をエアスプレーによって塗布してから１４０℃に３
０分間保持することによって形成した。

【００２６】次に、このようにして形成した塗膜の性能
を評価するため、従来の拘束層３を形成しない塗膜及び
電着塗板１上に１．５mm厚のアスファルトシートを貼着
したものとの比較を行なった。

【００２７】評価は制振性及び遮音性について行なっ
た。

【００２８】まず、制振性は図２に示す方法によって試
験した。

【００２９】図２は耐チッピング塗膜の制振性の測定方
法を示す概略図である。

【００３０】測定を行なうには、鋼板に塗膜を形成した
長さ２００mmのテストピースを装置の保持部１１に一端
を保持し、この状態で鋼板の裏面を加振器１２を使用し
て加振し、それを受振器１３を使用して受振して、周波
数アナライザで測定して損失係数を求めた。

【００３１】一方、遮音性は図３に示す方法によって試
験した。

【００３２】図３は耐チッピング塗膜の遮音性の測定方
法を示す概略図である。

【００３３】測定装置は無響室１４の中に５００×５０
０×５００mmの大きさの箱体１５を置き、その箱体１５
の一側面に鋼板に塗膜を形成した５００×５００mmのテ
ストピースを垂直方向に取付けるとともに、箱体１５の
内部のテストピースから３００mm離間した位置にマイク
ロホン１６を設置し、その端子を周波数アナライザに接
続した構成となっている。そして、遮音性の測定におい
ては一端を固定した長さ５００mmの糸１７の先端に重さ
１００ｇの硬質ゴム製の振り子１８を水平位置に保持し
た後、自然落下させて垂直方向に取付けられたテストピ
ースの略中央部に衝突させ、この時の衝撃音をマイクロ
ホン１６で捕捉し、周波数分析した。

【００３４】なお、測定は制振性、遮音性とも２０℃の
雰囲気温度下に行なった。

【００３５】以上の方法によって測定した制振性、遮音
性の測定結果を図４に示す。

【００３６】図４は本発明の第一実施例による耐チッピ
ング塗膜の制振性及び遮音性を示す比較図である。

【００３７】図において、制振性の損失係数ηの目盛は
対数目盛である。

【００３８】測定の結果、まず、制振性については、上
塗り塗料を塗布することなく、拘束層３を形成していな
い比較例２、比較例３及び比較例４の場合の損失係数η
の値は非常に小さいのに対して、マイカ分散のポリエス
テル系塗料或いはエマルジョン系塗料を塗布して拘束層
３を形成した実施例１及び実施例２の場合は１．５mm厚
のアスファルトシートを貼着した比較例１と同程度の高
い制振性を示していることが分った。

【００３９】一方、遮音性については、比較例２及び比
較例３では１００ｄＢ以上の高い衝撃音が発生している
のに対し、実施例１、実施例２及び比較例４はアスファ
ルトシートを貼着した比較例１と同レベルの値を示し、
良好な防音性が発揮されているのが分った。

【００４０】このように、上記実施例の耐チッピング塗
膜は、電着塗板１に塗布形成された粘弾性を有する塩化
ビニル系塗料またはエマルジョン系塗料を使用してなる
ベース層２と、前記ベース層２の上面に塗布形成され、
ベース層２の伸縮を拘束する鱗片状フィラー４としての
マイカを分散させたポリエステル系塗料或いはエマルジ
ョン系塗料を使用してなる拘束層３とからなる。

【００４１】したがって、上記実施例によれば、自動車
ボデーの電着塗板１に塗布形成されたベース層２と拘束
層３とからなる塗膜は厚塗り形成されており、また、ベ
ース層２が粘弾性を有するので、飛石等の衝突エネルギ
ーを吸収し、耐チッピング機能を発揮する。このため、
飛石等による傷付きを防止して、錆の発生を防止するこ
とができる。

【００４２】そして、自動車ボデーが騒音、機械振動等
によって振動し、僅かに曲げ変形したときは、粘弾性を
有するベース層２も僅かに曲げられてその上面部と下面
部は逆方向に伸縮しようとするが、ベース層２の上面に
高い剛性を有する拘束層３が接合されているので、ベー
ス層２の伸縮が規制されることになり、自動車ボデーの
曲げ歪に対応して剪断歪が発生し、この剪断歪によって
振動エネルギーは熱エネルギーに変換される。このた
め、防音性は大巾に向上する。

【００４３】また、拘束層３にマイカ等の鱗片状フィラ
ー４が添加されているので、塗膜中にも拘束部分が形成
されることとなり、制振性、防音性はより一層向上す
る。

【００４４】この結果、重量の大きいアスファルトシー
ト等の防音シートを不要とすることが可能となるため、
その貼着工数を削減でき、かつ、車両を軽量化できる。
そして、スプレー塗布によって防音性の塗膜を形成でき
るため、防音シートの貼着不能の部分にも防音層を形成
できて防音性が向上し、車両品質が向上する。

【００４５】なお、鱗片状フィラー４は所要の防音性を
得ることができれば、添加しなくてもよい。この場合は
請求項１の態様に相当する。

【００４６】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
を図５に基づいて説明する。

【００４７】第二実施例の耐チッピング塗膜は図１に示
す第一実施例の耐チッピング塗膜と同様の構成となって
いる。但し、ベース層２を形成する塗料は第一実施例と
同一の塩化ビニル系塗料（アイシン化工（株）製「ＰＶ
−２１０」）を使用しているが、その膜厚は５００μｍ
程度としている。また、拘束層３を形成する塗料はウレ
タン系塗料（アイシン化工（株）製「ＭＫ−１００
０」）を使用している。ここで、ウレタン系塗料は所定
の高剛性を得るため、ガラス転移点は０〜１００℃と
し、弾性率は１０⁹〜１０¹¹dyne／cm²の範囲にあるの
が好ましい。膜厚は１０００μｍ程度とし、合計膜厚を
第一実施例及びアスファルトシートと同程度としてい
る。なお、このウレタン系塗料はマイカ等の鱗片状フィ
ラーを分散していないが、第一実施例と同じく、塗膜中
に拘束部分を形成して防音効果を高めるために前記鱗片
状フィラー４を分散させてもよい。

【００４８】このように構成された第二実施例の耐チッ
ピング塗膜の制振性及び遮音性の測定結果を図５に示
す。

【００４９】図５は本発明の第二実施例による耐チッピ
ング塗膜の制振性及び遮音性を示す比較図である。

【００５０】測定の結果、まず、制振性については、上
塗り塗料を塗布することなく、拘束層３を形成していな
い比較例１及び比較例２の場合は損失係数ηの値は非常
に小さく、ウレタン系塗料のみを１５００μｍ程度の厚
膜とした比較例３では比較的高い値を示した。これに対
して、ウレタン系塗料を塗布して拘束層３を形成した実
施例１では非常に高い値を示した。

【００５１】一方、遮音性については、比較例１及び比
較例２では１００ｄＢ以上の高い衝撃音が発生している
が、比較例３は比較的低い。これに対して、実施例１は
低レベルの値を示し、良好な防音性が発揮されているの
が分る。

【００５２】これらのことより、ベース層２及び拘束層
３からなる実施例１の耐チッピング塗膜は高い防音効果
を得ることができると言える。ウレタン系塗料を厚塗り
した比較例３の耐チッピング塗膜は比較的高い防音性を
示すものの、ウレタン系塗料の単独使用ではアスファル
トシート等の防音シートを不要化できる程の効果は期待
できないと言える。

【００５３】即ち、第二実施例の耐チッピング塗膜にお
いても第一実施例と同様の効果を得ることが可能であ
る。

【００５４】なお、本実施例の耐チッピング塗膜は自動
車ボデーの耐チッピング性付与以外に、例えば、防音性
の要求される家電製品、建材等にも適用することが可能
である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の耐チッ
ピング塗膜は、被塗装板に塗布形成された粘弾性を有す
るベース層と、前記ベース層の上面に塗布形成され、ベ
ース層の伸縮を拘束する拘束層とからなる。したがっ
て、ベース層が粘弾性を有し、飛石等の衝突エネルギー
を吸収し、耐チッピング機能を発揮するため、飛石等に
よる傷付きを防止して、錆の発生を防止することができ
る。そして、自動車ボデーが騒音、機械振動等によって
振動し、僅かに曲げ変形したとき、粘弾性を有する前記
ベース層も僅かに曲げられ、その上面部と下面部は伸縮
しようとするが、ベース層の上面に形成されている高剛
性の拘束層がベース層の伸縮を規制するので、自動車ボ
デーの曲げ歪に対応して剪断歪が発生し、この剪断歪に
よって振動エネルギーは熱エネルギーに変換される。こ
のため、高い防音効果を得ることができる。

【００５６】請求項２の発明の耐チッピング塗膜は、請
求項１に記載の拘束層に鱗片状フィラーを添加したもの
である。したがって、特に、塗膜中にも拘束部分が形成
されるため、制振性、防音性をより高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例による耐チッピング
塗膜を示す断面図である。

【図２】図２は耐チッピング塗膜の制振性の測定方法を
示す概略図である。

【図３】図３は耐チッピング塗膜の遮音性の測定方法を
示す概略図である。

【図４】図４は本発明の第一実施例による耐チッピング
塗膜の制振性及び遮音性を示す比較図である。

【図５】図５は本発明の第二実施例による耐チッピング
塗膜の制振性及び遮音性を示す比較図である。

【図６】図６は従来の耐チッピング塗膜を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１電着塗板２ベース層３拘束層４鱗片状フィラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田晴司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者山村直和愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗装板に塗布形成された粘弾性を有す
るベース層と、前記ベース層の上面に塗布形成され、ベース層の伸縮を
拘束する拘束層とを具備することを特徴とする耐チッピ
ング塗膜。
【請求項２】前記拘束層は、鱗片状フィラーを含有す
ることを特徴とする耐チッピング塗膜。