JPH06304520A - 塗膜の硬化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗膜硬化のための加熱温度の上昇が可能で、
硬化時間の大幅な短縮が可能となる塗膜硬化方法を提供
すること。 【構成】 溶剤型塗料をプラスチック製基材１の表面に
塗布して塗膜３を形成後、該塗膜を硬化させる方法。塗
膜硬化の主熱源として、塗膜３を透過可能な波長の近赤
外線ＩＲを利用することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶剤型塗料をプラスチ
ック製基材の表面に塗布して塗膜を形成後、該塗膜を硬
化（乾燥）させる方法に関する。特に、塗膜密着性を要
求されるバンパ、インストルメントパネル、サイドモー
ル、サイドガーニッシュ、ホイールキャップ、等の自動
車用内外装品の塗膜硬化に好適な発明である。

【０００２】ここで、近赤外線とは、赤外線のうちで、
可視域に近い波長範囲のものを言い、波長域は、０．８
μｍ〜２μｍであり、人間の皮膚に対して、最も深く透
過し、人体に温熱効果を最も良く与える波長域とされて
いる。

【０００３】

【従来の技術】上記のような塗膜硬化の熱源としては、
通常、熱風及び／又は遠赤外線を使用していた。遠赤外
線は、塗料の塗膜形成要素となる高分子材料は、この波
長域に吸収があるものが多いためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記硬化方法
において、硬化時間短縮のために、加熱温度を上昇させ
ると、塗膜表面にピンホール等が発生して塗膜表面不良
が発生し易かった。

【０００５】熱風の場合、プラスチツク製基材１上に形
成された塗膜３の表面３ａ側から加熱していくため、塗
膜表面３ａと基材表面１ａ側との温度差が発生する。こ
のため、加熱温度の上昇させると、内部の溶剤が揮散し
ない内に塗膜表面３ａが硬化（乾燥）してしまい、その
後、内部に残存している溶剤（気泡）５が蒸発して硬化
した塗膜表面３ａを突き破って、ピンホール（ワキ）７
等を発生させる。（図１参照） 遠赤外線の場合は、塗膜自体を加熱するため、この傾向
は低減するが、プラスチック製基材が冷却物として作用
するため、やはり、熱風の場合と、加熱温度を上昇させ
ると、同様に、塗膜表面にピンホール等が発生する。

【０００６】このため、塗膜加熱温度を余り上昇させる
ことができず、塗膜硬化時間の大幅な短縮は、困難であ
った。

【０００７】本発明は、上記にかんがみて、塗膜硬化の
ための加熱温度の上昇が可能で、硬化時間の大幅な短縮
が可能となる塗膜硬化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】本発明の塗膜の硬化方法
は、上記課題を下記構成により解決するものである。

【０００９】溶剤型塗料をプラスチック製基材の表面に
塗布して塗膜を形成後、該塗膜を硬化させる方法におい
て、塗膜硬化の主熱源として、塗膜を透過可能な波長の
近赤外線を利用することを特徴とする。

【００１０】

【手段の詳細な説明】以下、本発明の構成について、詳
細に説明をする。

【００１１】(1) 溶剤型塗料としては、二液型・一液型
ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、等任意である。
使用溶剤も特に限定されず、シンナー等の炭化水素系、
ケトン系、エステル系、アルコール系等、塗膜形成要素
を溶解可能なものを適宜組み合わせて使用可能である。

【００１２】(2) プラスチック製基材を形成するプラス
チック材料としては、特に限定されず、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリ
エステル、等の熱可塑性樹脂や、ポリウレタン等の熱硬
化性樹脂を挙げることができる。

【００１３】(3) 塗布方法も、溶剤型塗料に適用できる
ものなら特に限定されず、はけ塗り、浸漬塗り、スプレ
ー塗布、ロール塗り、カーテンコート等、任意である。

【００１４】(4) 硬化の主熱源として使用する近赤外線
の塗膜を透過可能な波長域は、塗料の塗膜形成要素（高
分子材料）の種類により異なるが、通常、１．２〜１．
５μｍとする。

【００１５】加熱照射の方法は、通常、複数の近赤外線
灯を配設した炉内を、塗膜を形成したプラスチック基材
を通過させることにより行う。このときの塗膜加熱温度
は、基材の耐熱臨界温度（軟化温度）付近まで上昇させ
ることができる。硬化時間（加熱時間）を極めて短く設
定することができるため、基材表面が若干軟化するのみ
で、基材全体が変形するおそれがない。

【００１６】(5) 上記、近赤外線と併用する補助熱源と
しては、従来使用していた、熱風や遠赤外線、電熱ヒー
タ、ガスヒータ、等を挙げることができる。

【００１７】

【発明の作用・効果】本発明の塗膜硬化方法は、上記の
ように、塗膜加熱の主熱源として、塗膜を透過可能な波
長の近赤外線を利用する構成なので、下記のような作用
・効果を奏する。（図２参照） 塗膜に照射する近赤外線ＩＲは、塗膜３に吸収されず、
基材表面５に到達する。そして、基材表面５が主に加熱
されるため、塗膜３は主に基材表面１側から加熱され、
塗膜表面３ａが硬化する前に溶剤（気泡）５が逃げる。
このため、塗膜硬化温度（基材表面温度）を上昇させて
も、従来の如く、塗膜にピンホールが発生するおそれが
ない。従って、塗膜加熱温度を上昇させることが可能で
あり、硬化時間を大幅に短縮可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の塗膜の硬化方法を、実施例に
基づいて、さらに詳細に説明をする。なお、下記で「ソ
フレックス」は、関西ペイント株式会社の商品名であ
る。

【００１９】(1) 塗膜形成基材の調製 イソプロピルアルコールで清浄化処理をしたポリプロピ
レン（ＰＰ）製バンパ（プラスチック製基材）の表面
に、「ソフレックス２５０１プライマー」（極性基導入
ポリオレフィン系ベース、芳香族系溶剤希釈型）を使用
して膜厚（未硬化）１０μｍとなるように、スプレーで
下塗りして、フラッシング後、表１に示す各塗料を使用
して膜厚（未硬化）３０〜３５μｍとなるように、スプ
レーで上塗りした。

【００２０】(2) 塗膜硬化 そして、各基材を表示の条件で、セッテンング（室温放
置）後、各実施例の場合は、近赤外線灯が配設された乾
燥炉内を、各比較例の場合は、熱風炉内をそれぞれ通過
させて、塗膜の硬化を行った。

【００２１】このとき実施例１及び比較例１の被加熱物
（塗膜形成基材）の加熱温度（表面温度）の変化を図３
に示す。

【００２２】(3) 試験項目及び評価 上記硬化後の試験片について、下記項目の試験を行った
ので、その結果を表１に示す。

【００２３】塗膜硬化度（ゲル分率）…塗膜を乾燥直
後に重量測定し、アセトン中に室温で２４時間浸漬する
ことにより、未硬化成分を抽出し、乾燥後に塗膜の重量
を測定して、硬化分／全塗膜重量の比を求める。

【００２４】各実施例は、各比較例に比して硬化時間が
大幅に短く設定したにもかかわらず（約８０％短縮）、
硬化度（ゲル分率）も各比較例に比して高いことが分か
る。

【００２５】外観…ワキ（ピンホール）の有無を目視
判定することにより行った。

【００２６】各実施例は、セッティング時間が零にもか
かわらズ、良好な外観が得られることが分かる。

【００２７】塗膜密着性…初期及び耐水試験（４０℃
×２４０時間浸漬）後の各試験片についてゴバン目試験
（ JIS k 5400）を行った。

【００２８】各実施例は、いずれも各比較例に比して、
塗膜密着性が優れていることが分かる。

【００２９】塗料の種類による相違…メタリック塗料
の場合、アルミ片が熱を吸収してワキが発生し易くなく
と考えられたが、ソリッド塗料との差異は認められなか
った。

【００３０】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の熱風加熱における塗膜硬化現象を説明す
るための原理断面図

【図２】本発明の近赤外線加熱における塗膜硬化現象を
説明するための原理断面図

【図３】実施例・比較例の塗膜硬化における被加熱物の
表面温度の変化を示すグラフ図

【符号の説明】

１ プラスチツク製基材 ３ 塗膜 ＩＲ 近赤外線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶剤型塗料をプラスチック製基材の表面
   に塗布して塗膜を形成後、該塗膜を硬化させる方法にお
   いて、 塗膜硬化の主熱源として、前記塗膜を透過可能な波長の
   近赤外線を利用することを特徴とする塗膜の硬化方法。