JPH10287852A - 自動車塗膜保護用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】酸性雨や塵、埃や石粒等の浮遊物ないし衝突物
に対する保護機能に優れ、塗膜を簡便に均一保護できて
環境問題の誘発なく容易に剥離除去できる塗膜保護用シ
ートの利点を維持しつつ、２液型ウレタン系塗料からな
る未完全硬化の軟質な自動車塗膜に接着して夏場の屋外
高温下等に長期間放置した場合などにも粘着剤層の端部
等における塗膜に変形が生じにくくて跡付きが起りにく
く、かつ粘着剤層の糊残りなく塗膜より容易に剥離でき
る自動車塗膜保護用シートの開発。 【解決手段】２液型ウレタン系塗料からなる未完全硬化
の自動車塗膜に接着するための保護用シートであり、支
持基材に粘着剤層を設けてなると共に、ヤング率Ｅが７
５Ｎ／mm²以上であり、かつ支持基材の厚さをｈmmとし
たときに、式：ｋ＝Ｅｈ³で表される曲げ応力係数ｋが
０．０３５以下である自動車塗膜保護用シート。 【効果】タケノコ現象等による形態変形が生じにくくロ
ール状態で保存できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、曲面への接着作業性、耐
候性、長期接着後の剥離性に優れて塗膜を変形させにく
く、未完全硬化状態の塗膜に適用できて自動車のボディ
ーや部品等の表面保護に好適な自動車塗膜保護用シート
に関する。

【０００２】

【発明の背景】未完全硬化状態の自動車塗膜に適用でき
る保護用シートが求められている。保護用シートは、高
分子シートに粘着剤層を設けてなり、塗装を終えた自動
車やその部品等をトラックや船や列車等に荷積して海外
等の遠隔地に移送する際などにおける塵や埃、雨や石粒
等の種々の浮遊物や衝突物による塗膜の損傷や艶ボケや
変色等の予防を目的とするものであり、それまでのワッ
クス系塗料からなる厚さ５〜２０μmの塗膜でカバーす
る方式の、均一塗膜による一様な保護の達成が困難なこ
とや汚れやすいこと、酸性雨や石粒等の衝突物等に対す
る保護機能に弱いことや、塗膜の形成と除去に多大な労
力を要し溶剤の使用やその廃液処理等の環境問題を誘発
しやすいことなどの難点を克服しうる利点がある。

【０００３】前記において、２液型ウレタン系塗料では
塗装後の加熱硬化処理と熟成処理とで完全硬化状態の自
動車塗膜としうるが、その熟成処理については海外等へ
の移送時間で代用できることから、加熱硬化処理後の熟
成処理時間を短縮し、未完全硬化状態の自動車塗膜に保
護用シートを接着して移送等に供し、塗膜を完全硬化さ
せる熟成時間の一部を当該移送時間等に委ねて部品供給
等の効率向上を図る方式が普及し始めている。

【０００４】しかしながら、従来の自動車塗膜保護用シ
ートでは、軟質塗膜や未完全硬化の塗膜に適用して、夏
場の屋外高温下等に長期間放置した場合などに粘着剤層
の端部、例えば取込み気泡端やシート端等において塗膜
に変形が発生し、その変形跡が明確に観察される問題点
があった。

【０００５】前記の塗膜変形の防止を目的に、自動車塗
膜保護用シートにおける粘着剤層の厚さを大きくすると
当該シートをロール状態で保存しているときにテレスコ
ープ現象やタケノコ現象等でロール形態が変形したり、
当該シートを塗膜より剥離する際に粘着剤層の端部で糊
残りが生じやすくなるなどの問題点が発生する。

【０００６】

【発明の技術的課題】本発明は、上記した保護用シート
の利点を維持しつつ、２液型ウレタン系塗料からなる未
完全硬化状態の自動車塗膜に接着して屋外高温下等に長
期間放置した場合などにも塗膜変形による跡付きを生じ
にくく、かつ粘着剤層の糊残りなく塗膜より容易に剥離
できる自動車塗膜保護用シートの開発を課題とする。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は、２液型ウレタン系塗料か
らなる未完全硬化の自動車塗膜に接着するための保護用
シートであり、支持基材に粘着剤層を設けてなると共
に、ヤング率Ｅが７５Ｎ／mm²以上であり、かつ支持基
材の厚さをｈmmとしたときに、式：ｋ＝Ｅｈ³で表され
る曲げ応力係数ｋが０．０３５以下であることを特徴と
する自動車塗膜保護用シートを提供するものである。

【０００８】

【発明の効果】上記したヤング率を満足させつつ小さい
曲げ応力係数のシートとすることにより、２液型ウレタ
ン系塗料からなる未完全硬化の軟質な自動車塗膜に作業
性よく接着して夏場の屋外高温下等に長期間放置した場
合などにも、取込み気泡端やシート端等の粘着剤層の端
部などにおける塗膜に変形が生じにくくて跡付きが起り
にくく、かつ粘着剤層の糊残りなく塗膜より容易に剥離
でき、しかも酸性雨や塵、埃や石粒等の浮遊物ないし衝
突物に対する保護機能に優れ、塗膜を簡便に均一保護で
きて環境問題の誘発なく容易に剥離除去できる保護シー
ト方式の利点を維持した自動車塗膜保護用シートとする
ことができる。また、保存時にテレスコープ現象やタケ
ノコ現象等による形態変形が生じにくいロール状態に巻
回できる自動車塗膜保護用シートとすることができる。

【０００９】前記において、７５Ｎ／mm²以上のヤング
率は、伸びの抑制等により曲面部の多い自動車塗膜への
接着作業性や剥離作業性を良好にするためのものであ
り、そのヤング率を満足させつつ小さい曲げ応力係数の
シートとしたことによる当該作用効果の発現機構の詳細
は不明であるが、本発明者らは次のように考えている。
すなわち、未完全硬化の軟質塗膜に適用して屋外に長期
間放置した場合の粘着剤層の端部における塗膜変形によ
る跡付きの発生は、塗膜が軟らかいほど発生しやすい傾
向にあることから、跡付きの原因は、長期保管中におけ
る温度等の環境変化による保護用シートの微小な変形で
不均一な力が発生し、それが塗膜に不均一な応力を発生
させて跡付きとなる塗膜変形を生じさせるものと考えら
れる。従って従来の、単に接着作業性や剥離作業性に着
目した支持基材の強度向上等の大きな外力がかかる領域
の物性値を中心に考える設計思想では対処できない技術
課題である。

【００１０】

【発明の実施形態】本発明の自動車塗膜保護用シート
は、支持基材に粘着剤層を設けてなり、そのヤング率Ｅ
を７５Ｎ／mm²以上とすると共に、支持基材の厚さをｈm
mとしたときに、式：ｋ＝Ｅｈ³で表される曲げ応力係数
ｋを０．０３５以下としたものであり、かつ２液型ウレ
タン系塗料からなる未完全硬化の自動車塗膜に接着する
ためのものである。

【００１１】支持基材としては、無機充填剤配合のポリ
マーフィルムが用いられ、就中無機充填剤を配合したオ
レフィン系ポリマーからなるフィルムが好ましく用いら
れる。そのオレフィン系ポリマーとしては、例えばホモ
ポリマーやブロックポリマー、ランダムポリマー等から
なるポリプロピレン系ポリマー、低密度ポリエチレンや
高密度ポリエチレン、リニア低密度ポリエチレン等から
なるエチレン系ポリマー、エチレン・プロピレン共重合
体などがあげられる。支持基材の形成に際しては、１種
又は２種以上のポリマーを用いうる。

【００１２】支持基材に配合する無機充填剤としては、
例えば酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛などがあげられる。無機充填剤は、１種又
は２種以上を用いることができ、その配合量は適宜に決
定しうる。一般には、塗膜色の隠蔽力やフイルムへの製
膜性などの点より５〜２０重量％、就中８〜１５重量％
の含有量とされる。

【００１３】支持基材には、必要に応じて紫外線安定剤
や酸化防止剤等の適宜な添加剤を配合することができ
る。紫外線安定剤や酸化防止剤の配合量は、劣化の防止
性やフイルムへの製膜時における飛散防止による作業環
境性などの点より０．１〜５重量％、就中３重量％以下
が好ましい。

【００１４】紫外線安定剤や酸化防止剤については、特
に限定はなく、適宜なものを用いることができ、公知物
のいずれも用いうる。ちなみに紫外線安定剤としては、
例えばベンゾトリアゾール系やヒンダードアミン系、ベ
ンゾエート系のものなどがあげられる。

【００１５】より具体的には、例えば２−（３−ｔ-ブ
チル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−ク
ロロベンゾトリアゾールや２−（３，５−ジ−ｔ-ブチ
ル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリ
アゾール、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチ
ルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン２，４−ジ
イル｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テト
ラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］やコハク酸ジメ
チル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ
−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、
２，４−ジ−ｔ-ブチルフェニル−３，５−ｔ-ブチル−
４−ヒドロキシベンゾエートなどがあげられる。

【００１６】支持基材は、無機充填剤やその他の添加剤
を配合したポリマーのＴダイによる押出成形方式、ある
いは溶液や溶融混合液の展開方式などの適宜な方式でフ
ィルムに成形することにより得ることができる。

【００１７】支持基材の厚さは、得られる自動車塗膜保
護用シートのヤング率が７５Ｎ／mm²以上、かつ曲げ応
力係数が０．０３５以下となる範囲で適宜に決定しう
る。すなわち本発明の自動車塗膜保護用シートは、ヤン
グ率が７５Ｎ／mm²以上で、かつ曲げ応力係数が０．０
３５以下のものであり、その曲げ応力係数ｋは次式で定
義される。 ｋ＝Ｅｈ³ ここで、Ｅはヤング率（Ｎ／mm²）、すなわち自動車塗
膜保護用シート全体のＭＤ方向の引張弾性率、ｈは支持
基材の厚さ（mm）である。

【００１８】上記したように塗膜変形による跡付きは、
環境変化による保護用シートの変形が原因と考えられ
る。従って未完全硬化の軟らかい塗膜に対しては、保護
用シートの変形により発生する力を小さくすることが有
効であると考えられる。その場合に、前記式による曲げ
応力係数ｋを０．０３５以下とする点は、保護用シート
の曲げ変形により発生する力を小さくすることを目的と
する。

【００１９】すなわち、自動車塗装面には曲面部が多く
占めることから、その塗装面に接着する保護用シートに
は曲げ弾性による応力が発生する。さらに塗装面に接着
する際に取込んだ気泡の周辺では保護用シートが極端に
曲げられて局所的な応力が発生し、かつ温度変化により
気泡の内圧が変化して曲げ荷重が増減する。前記の曲げ
応力係数は、かかる曲げ変形により保護用シートに発生
する力を小さくして塗膜変形を防止するための条件であ
る。

【００２０】前記の式より曲げ応力係数ｋの低減には、
ヤング率を低くすることが有利であり、また環境変化に
よる保護用シートの変形には温度変化の関与が大きく、
その温度変化による保護用シートの変形は一般に小さく
て、微小変形領域での力の発生にはヤング率の関与が大
きく関与することからもヤング率の低減がより有利であ
るといえるが、ヤング率は強度や伸びとも関係し、保護
用シートの接着作業性や剥離作業性等と関係する。本発
明にては、曲面部が多く、かつ軟質な自動車塗膜面への
接着であることなどの点より、ヤング率は７５Ｎ／mm²
以上、就中１００〜２０００Ｎ／mm²、特に３００〜１
８００Ｎ／mm²とされる。

【００２１】また、曲げ応力係数ｋの低減には、支持基
材の厚さを小さくすることが有利であり、しかも保護用
シートでは支持基材のヤング率が主要で、そのヤング率
に基づく変形応力を低下させる点よりも支持基材は薄い
ほど有利であるといえるが、支持基材の厚さは保護用シ
ートの強度や保護機能、接着作業性や剥離作業性等の取
扱性などと関係する。本発明にてはかかる点より一般
に、１０〜１００μm、就中１５〜８０μm、特に２０〜
７０μmの支持基材厚さとされる。

【００２２】上記したヤング率や支持基材の厚さなどを
踏まえて、自動車塗膜保護用シートにおける好ましい曲
げ応力係数は、塗膜変形による跡付き防止の点より、
０．００１〜０．０３５、特に０．００５〜０．０３３
である。

【００２３】本発明において、支持基材の粘着剤層を付
設しない面には、必要に応じて剥離剤の表面処理層を設
けることもできる。剥離剤による処理は、保護用シート
をロール状に巻回したものの巻戻しを容易にする利点が
ある。剥離剤としては、適宜なものを用いてよく、特に
限定はない。ちなみにその例としては、ポリジメチルシ
ロキサン等のポリオルガノシロキサンを主成分としたシ
リコーン系剥離剤があげられる。付加反応型や縮合反応
型等の熱硬化タイプ、紫外線や電子線等の放射線硬化タ
イプなどのシリコーン系剥離剤が好ましく用いうる。

【００２４】また（メタ）アクリル酸の高級アルコール
エステルの重合体やそれと他種モノマーとの共重合体、
あるいはポリビニルアルコールやセルロースの如き水酸
基含有ポリマーと、長鎖アルキル基を有するイソシアネ
ート化合物との反応物等からなる長鎖アルキル系剥離剤
なども用いうる。その長鎖アルキル基の炭素数が１２〜
２４のものが好ましく用いうる。

【００２５】支持基材の粘着剤層を付設する面には、粘
着剤層との密着力の向上を目的に下塗り剤（プライマ
ー）による処理や、コロナ処理、プラズマ処理、スパッ
タ処理等の電気化学的処理などの適宜な表面処理を必要
に応じて施すこともできる。

【００２６】粘着剤層は、ポリイソブチレン、又はイソ
ブチレン・イソプレン共重合体（ブチルゴム）、あるい
はそれらの混合物を用いて形成することができる。凝集
力不足による糊残りの防止性や保護用シートを巻回体と
した場合のロール形態の変形の防止性、支持基材の変形
による応力の緩和性や塗膜変形の跡付きの防止性、接着
力の発現性などの点より、ポリイソブチレン又はイソブ
チレン・イソプレン共重合体としては、重量平均分子量
が３０万〜８０万、就中６０万以下のものが好ましく用
いうる。

【００２７】保護用シートの形成は例えば、溶剤による
粘着剤成分の溶液や粘着剤成分の溶融液を支持基材に塗
布する方法、前記に準じセパレータ上に形成した粘着剤
層を支持基材上に移着する方法などの適宜な方法で行う
ことができる。

【００２８】形成する粘着剤層の厚さは、接着力の発現
性や塗膜変形の跡付きの防止性、保護用シート端部での
糊残りの防止性や保護用シートを巻回体とした場合のロ
ール形態の変形の防止性などの点より、１０〜２０μ
m、就中１４μm以上が好ましい。なお粘着剤層は必要に
応じて、実用に供されるまでの間、セパレータなどを仮
着して保護される。

【００２９】粘着剤層の形成に際しては、必要に応じ紫
外線安定剤を配合して耐候性の向上を図ることもでき
る。その紫外線安定剤としては、上記の支持基材で例示
したものなどが用いられる。粘着剤層における紫外線安
定剤の配合量は、０．１〜５重量％、就中３重量％以下
が好ましい。

【００３０】本発明の自動車塗膜保護用シートは、アク
リル・ウレタン系塗料などの２液型のウレタン系塗料か
らなる未完全硬化の自動車塗膜に接着するためのもので
ある。その未完全硬化状態とは、例えばヌープ硬度が５
〜１３の自動車ボディ外板用塗膜、ヌープ硬度が２〜８
の自動車バンパー用塗膜、あるいは塗膜硬度等に基づい
て決定される完全硬化状態の４０〜８０％の未硬化状態
にある自動車部品の塗膜などの如く、加熱硬化処理後の
熟成処理時間の一部を省略した不完全な熟成処理状態を
いう。

【００３１】従って本発明の自動車塗膜保護用シート
は、上記したように海外等への移送時間を自動車塗膜の
熟成処理に利用する方式に用いられるものであり、熟成
処理が未完全な自動車塗膜に接着して適用されるもので
ある。なお保護用シート接着対象の自動車塗膜における
熟成状態は、その塗膜の種類による硬度発生特性などに
応じて適宜に決定され、一般には前記の如く、ヌープ硬
度等による塗膜硬度などに基づいて決定される完全硬化
状態の４０〜８０％の未硬化状態とされる。

【００３２】実施例１ ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリス
チレン換算の重量平均分子量（以下同じ）が６５万のポ
リイソブチレン１００部（重量部、以下同じ）と重量平
均分子量が９万のポリイソブチレン２０部のトルエン７
５０部による粘着剤溶液を、厚さ３０μmで酸化チタン
含有のポリプロピレ系フィルムに塗布し、８０℃で３分
間乾燥処理して、厚さ１５μmの粘着剤層を有する保護
用シートを得た。

【００３３】前記のポリプロピレ系フィルムは、ＭＦＲ
４ｇ／10分のブロックポリプロピレン９２．７部、酸化
チタン７部、及び２−（３−ｔ-ブチル−５−メチル−
２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾ
ール０．３部の配合物をＴダイによる押出成形方式にて
形成した。

【００３４】なお前記において、ゲルパーミエーション
クロマトグラフィーは、ＴＳＫ ｇｅｌＧ２０００Ｈ H
R、Ｇ３０００Ｈ HR、Ｇ４０００Ｈ HR、及びＧＭＨ−
Ｈ HRの４本のカラム（いずれも東ソ株式会社製）を直
列に接続して使用し、溶離液にテトラヒドロフランを用
いて、流速１ml／分、温度４０℃、サンプル濃度０．１
重量％テトラヒドロフラン溶液、サンプル注入量５００
μｌの条件で行い、検出器には示差屈折計を用いた（以
下同じ）。またＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠
して、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎの条件でＡ法に
より測定した（以下同じ）。

【００３５】実施例２ 重量平均分子量が８０万のポリイソブチレン１００部と
重量平均分子量が９万のポリイソブチレン３５部のトル
エン８００部による粘着剤溶液を、厚さ３５μmで酸化
チタン含有のポリプロピレ系フィルムに塗布し、８０℃
で３分間乾燥処理して、厚さ１８μmの粘着剤層を有す
る保護用シートを得た。なお前記のポリプロピレ系フィ
ルムは、ＭＦＲ１０ｇ／10分のホモポリプロピレン５４
部、ＭＦＲ５ｇ／10分のランダムポリプロピレン３７．
７部、酸化チタン８部、及び２−（３−ｔ-ブチル−５
−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベン
ゾトリアゾール０．３部の配合物をＴダイによる押出成
形方式にて形成した。

【００３６】実施例３ 重量平均分子量が４０万のポリイソブチレン１００部の
トルエン７００部による粘着剤溶液を、厚さ２５μmで
酸化チタン含有のポリプロピレ系フィルムに塗布し、８
０℃で３分間乾燥処理して、厚さ１２μmの粘着剤層を
有する保護用シートを得た。なお前記のポリプロピレ系
フィルムは、厚さを相違させたほかは実施例１に準じて
形成した。

【００３７】比較例１ ポリプロピレ系フィルムの厚さを５０μmとしたほかは
実施例１に準じて保護用シートを得た。

【００３８】比較例２ ポリプロピレ系フィルムの厚さを４０μmとしたほかは
実施例２に準じて保護用シートを得た。

【００３９】評価試験 参考例 厚さ０．８mmの鋼板に電着プライマー及び中塗りを工程
塗装したものの上塗りとして、ボディ外板用又はバンパ
ー用のアクリル・ウレタン系２液型塗料を塗布し、表１
に示した条件で硬化、熟成処理して塗装板を形成し、そ
の塗装板を２３℃の恒温室に４時間放置したものについ
て、松沢精機社製、微小硬度計ＤＭＨ−２型を用いて荷
重２５ｇ重、荷重保持時間２０秒間の条件でヌープ硬度
を測定した。数値が大きいほど硬質であることを意味す
る。

【００４０】前記の結果を表１に示した。

【表１】

【００４１】実施例、比較例で得た保護用シートについ
て下記の試験を行った。 ヤング率、曲げ応力係数 ２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下、幅２５mmの保護用シー
トを引張試験機にて引張速度３００mm／分、チャック間
隔１００mmの条件で引張り、そのＳ−Ｓ曲線の応力の立
上り部の接線からヤング率（引張弾性率）を求め、それ
とフィルム厚より曲げ応力係数を算出した。

【００４２】跡付き性、糊残り性 ２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下、参考例で得た所定熟成
状態の塗装板に保護用シートを気泡と皺を取り込むよう
にして接着し、７０℃で１７０時間加熱処理したのち室
温で２４時間放置し、ついで塗装板より保護用シートを
剥離除去し、跡付き及び糊残りの有無を調べた。

【００４３】前記において跡付き性については、塗装板
の塗膜表面の気泡と皺の取り込み部などに形成された段
差を測定し、下記の基準で評価した。 ５：段差を視認できない場合 ４：段差が０.１μm以下の場合 ３：段差が０.１μm超〜０．５μm以下の場合 ２：段差が０.５μm超〜１．０μm以下の場合 １：段差が１．０μm超の場合

【００４４】前記の結果を表２に示した。

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 光義 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 佐野 建志 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 洞田 満 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 西山 直幸 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２液型ウレタン系塗料からなる未完全硬
   化の自動車塗膜に接着するための保護用シートであり、
   支持基材に粘着剤層を設けてなると共に、ヤング率Ｅが
   ７５Ｎ／mm²以上であり、かつ支持基材の厚さをｈmmと
   したときに、式：ｋ＝Ｅｈ³で表される曲げ応力係数ｋ
   が０．０３５以下であることを特徴とする自動車塗膜保
   護用シート。
2. 【請求項２】 請求項１において、自動車塗膜がヌープ
   硬度５〜１３のボディ外板用塗膜、ヌープ硬度２〜８の
   バンパー用塗膜、又は硬度に基づく完全硬化状態の４０
   〜８０％の未硬化状態にある塗膜である自動車塗膜保護
   用シート。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、支持基材が無
   機充填剤配合のオレフィン系ポリマーからなり、粘着剤
   層が重量平均分子量３０万〜８０万のポリイソブチレ
   ン、イソブチレン・イソプレン共重合体又はそれらの混
   合物よりなる厚さが１０〜２０μmのものである自動車
   塗膜保護用シート。