JPH1080665A - 寸法安定性基材の三次元曲面を塗膜で被覆する方法、および塗膜の製造方法 - Google Patents

寸法安定性基材の三次元曲面を塗膜で被覆する方法、および塗膜の製造方法

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JPH1080665A
JPH1080665A JP9208343A JP20834397A JPH1080665A JP H1080665 A JPH1080665 A JP H1080665A JP 9208343 A JP9208343 A JP 9208343A JP 20834397 A JP20834397 A JP 20834397A JP H1080665 A JPH1080665 A JP H1080665A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は三次元的に湾曲した基材に塗膜を塗
装する方法、および塗膜の製造方法に関する。 【解決手段】 少なくとも塗料層と接着剤層とを有する
塗膜を塗装するために、該塗膜の輻射線耐久性塗料層を
部分的に硬化させ、基剤に塗布する前に粘着性をなく
し、そして塗布後に可視スペクトルの波長よりも短い電
磁線の照射に付し、そして完全に硬化させる。塗膜を製
造するために、塗料層を部分的に硬化させて粘着性をな
くし、この状態で基材に塗布するまで貯蔵する。該塗料
層は終わりなく回転する滑らかな支持ベース上に少なく
とも間接的に塗布され、接着剤層が設けられ、そして該
塗料層はローラから引き離される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、請求項１のプレアンブル
に記載の寸法安定性基材の三次元曲面に塗膜を塗装する
方法、および請求項４のプレアンブルに記載の種類の塗
膜を生成する方法に関し、両方法ともに基礎として、欧
州特許３６１ ３５１ Ａ１で公知である。
【０００２】
【従来の技術】寸法安定性基材の三次元曲面に塗膜を塗
装する方法は、欧州特許３６１ ３５１ Ａ１で公知で
ある。使用される塗膜は支持膜、接着剤層および塗料層
から形成される。塗膜を塗装する前に、塗膜の輻射線硬
化性塗料層を部分的に硬化して、ダスト状に乾燥（dust
-dry）させる。次に塗膜を加熱しそして場合によっては
加熱した基材上で引っ張る。塗膜の塗装が終了した後、
塗料層を熱的手段によって十分硬化させるが、同時に接
着剤層と塗料層と基材との間で硬化反応を行うことも可
能である。
【０００３】種々の材料から形成された基材、例えばシ
ート金属成分と乗用車の本体又は自動車の内部のプラス
チック成分との間の移行部、はある場合は互いに別々に
被覆しなければならない。何故なら、プラスチックの場
合、金属に適した塗料層の完全硬化は許容できない高熱
負荷を伴うからである。更に、異なる塗膜の使用は種々
の塗装外観を与える結果となり得る。
【０００４】更に、塗膜は支持膜を有するが、該支持膜
は、該支持膜が中心に配置された場合、製品上に残り、
そして該支持膜が外側に配置された場合には、除去しそ
して場合によっては塗膜を塗布した後に、リサイクルさ
れる。いずれの場合も、材料に関する出費は多く、その
結果、被覆に使用する塗膜の量および製造コストが多く
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、更に
普遍的に適用し得る塗装法を開発することである。更に
本発明の目的は、この種の塗膜のコスト的に有利な製造
法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
従って、請求項１の特徴工程を基礎として使用する塗装
法および請求項４の特徴工程を基礎として使用した製造
法を用いて達成される。
【０００７】基材はせいぜい、請求項に記載された波長
範囲の電磁線による、完全硬化のための僅かな負荷に付
されるにすぎない。塗料層が電子線により完全に硬化さ
れると、波長に関する電子線の波形像を考えなければな
らないことに注意すべきである。
【０００８】特に塗料層と接着剤層のみを有する塗膜の
製造も有益である。何故なら、このようにして、今まで
存在していた支持膜をなしですますことができ、それ故
に、以前は外側に配置された支持膜の場合に必要であっ
た、基材、特に塗膜を有する自動車の車体、からの支持
膜の引離しが最早必要でないからである。或いは以前は
中心に支持膜が配置された場合、支持膜は基材上に残っ
た。
【０００９】更に有効な改良は、対応する従属請求項か
ら得ることができる。更に、本発明は図面に示された例
示的態様を参照して更に詳しく説明される。
【００１０】
【実施例】図１は、プラスチック部分６およびシート金
属部分７を有する三次元曲面基材５、特に乗用車の車体
の基材、を示し、該基材上に塗膜８が塗布されている。
【００１１】塗膜８は塗料層１と接着剤層４とから形成
される。接着剤層４に再活性化性（reactivatable ）接
着剤を使用するのが便利である。何故なら、その結果、
塗膜８全体を例えばロール９として、基材５に塗布する
前に一時的に保存するのが簡単であるからである。
【００１２】適当であるならば、塗膜８は更に支持膜１
３を有してもよく、該支持膜は安定化効果を有し、この
場合には中央に、即ち接着剤層４と塗料層１との間に配
置されている。しかしながら、適用対象によっては支持
膜１３は外側に、即ち見える側１０に向かって、配置し
てもよい。
【００１３】塗膜８の適用前そしてそれをロール９とし
て中間的に保存する前に、輻射線（radiation ）硬化性
塗料層１を部分的に硬化させて粘着性をなくしそしてダ
スト状に乾燥する（dust-dry）。この場合の部分的硬化
は輻射線２、例えば赤外線、熱線、紫外線および／又は
電子線、によって実施し得る。
【００１４】部分的に硬化した塗料層１を有する塗膜８
を、種々の材料から製造された基材５上に、ふくれ、折
れ目およびミカン肌がないように塗装するために、塗膜
８および／又は基材５を予備加熱するのが有利である。
【００１５】塗料層１として、ガラス転移温度４０℃未
満、特に３０℃未満の塗料を選択するのが有利であるこ
とが証明され、これにより塗膜８を基材５に塗装するた
めに、塗料層１をガラス転移温度又はそれよりも僅かに
高い温度に加熱することができる。
【００１６】塗布中に塗膜８を弾力的に塗布できるよう
な加熱温度を選択するのが賢明である。同時に加熱温度
は基材５の臨界温度より低くするのが好都合である。該
臨界温度では基材５の材料に関する破壊および／又は該
基材の材料の軟化があり得、その結果、例えば変形が生
じる。
【００１７】塗膜８の材料を加熱温度に関連して上記の
ように選択すると、基材５は確実に、永久的に熱的損傷
又は破壊されない。この規定は特に、種々の材料から成
る基材５に同じ塗膜を与えることを可能にし、その結
果、基材５はその全表面にわたって同じ色の外観を有す
ることになる。
【００１８】弾力的にそして好ましくはぴんと張って基
材５に塗布された塗膜８を十分硬化させるために、特に
可視スペクトルよりも短い波長の電磁線２に曝露する。
この規定は電子線を含むものと理解される。波領域に存
在する波−粒子二重性において、電子線は波長の観点か
ら考慮されたい。
【００１９】塗料層１は輻射線２によって十分に硬化又
は十分に架橋結合される。塗料層１を十分に硬化させる
この方法は、都合よく、特に活性化性の接着剤層４を同
時に輻射線硬化させるが、基材の材料は高々僅かな負荷
に付されるにすぎない。
【００２０】更に、この塗料層１の部分的硬化および完
全な硬化の方法は塗膜８を熱可塑的に塗布するのを可能
にし、そして一旦塗布されると、熱硬化により架橋結合
するのを可能にする。
【００２１】下記の記述は支持膜なしの塗膜８の製造の
詳細を与え、該塗膜は上述の応用に特に有益である。こ
の種の塗膜８の製造のための装置の詳細は、図２および
３に示される。
【００２２】図２および３に従う二つの例の相違点の一
つは、図２に従う装置の場合、接着剤層４をまず支持ベ
ース３上に塗布し、一方図３に従う装置の場合、まず塗
料層１を置く。
【００２３】構造的にはほぼ同じである上記の装置は、
終わりなく回転する支持ベース３を有し、該ベースは本
願の場合におけるように、回転するローラの研磨表面で
形成される。或いは、支持ベース３はまた、滑らかな表
面を有する、回転するコンベヤベルトで形成し得る。
【００２４】以下に説明するように、製造は種々の方法
で達成できる。
【００２５】図１によると、接着剤層４は、ローラの外
側表面（該表面は支持ベース３を形成する）に、例えば
巻き取り（roll on ）又はスプレー掛けにより塗布され
る。該接着剤層は特に、活性化可能なホットメルト接着
剤層から形成される。次に塗料層１を接着剤層４に塗布
する。本願の例示的態様において、塗料層１はスプレー
ノズル１４の助力により塗布される。塗料層１は塗布中
および／又は塗布後に、加熱によって部分的に硬化又は
部分的に架橋結合される。塗料層１の部分的硬化は、塗
料層１が粘着性でなくなるまで又はダスト状に乾燥する
まで行う。
【００２６】塗料層１は、接着剤層４がまだ支持ベース
３上にある間に接着剤層４に塗布することができる。接
着剤層４が十分に安定な場合、接着剤層４を支持ベース
３から引き離した後に、塗料層１を接着剤層４に塗布す
ることもできる。
【００２７】いずれの場合も、塗料層の部分的硬化は塗
膜８を一旦引き離した後に行うことができる。塗料層１
を支持ベースの領域に塗布した場合は、その部分的硬化
は、塗膜８が支持ベース３上に置かれている間に行うの
が賢明である。特定の操作手順は種々の要因、例えば特
に接着剤層４の安定性、に依存する。
【００２８】図３において、塗膜８を製造するために、
まず塗料層１を支持ベース３上に置く。この手順を採用
した場合、支持ベース３は高品質を有すること、例え
ば、研磨すること、が特に重要である。塗膜８の第２の
層（この場合は接着剤層４）を、部分的に硬化又は部分
的に架橋結合した塗料層１に塗布する。塗料層１の安定
性に依存して、部分的硬化は、また支持ベース３上にあ
る間又は塗料層１が支持ベース３から既に引き離された
後に起きる。
【００２９】塗料層１および／又は接着剤層４および／
又は塗料層１を備えた接着剤層４を引き離すために、図
２および３に示された装置はスクラパー１１を有する。
【００３０】支持ベース３上に塗布されたカバー材（塗
膜８又は接着剤層４又は塗料層１）をスクラパー１１で
取り除く代わりに、或いはスクラパー１１を助けるため
に、該装置はまた、（ノズル１２で例示されたような）
ブロー器具を有してもよい。ブロー器具は、スクラパー
１１により夫々のカバー材を除去するのを助けるか、或
いはカバー材をそれ自体で引き離すために設けられる。
【００３１】カバー材をブロー器具で引き離すために、
加熱圧縮空気が有利に使用される。何故なら、同時に塗
料層１および／又は活性化性の接着剤層４を部分的に乾
燥できるからである。
【００３２】図２および３に示されたノズル１２とは対
照的に又はノズル１２に加えて、ブロー器具はまた、支
持ベース３を多孔性材料から形成することにより実現さ
れ、該多孔性材料を通過して圧縮空気が引き離そうとす
るカバー材の下側に吹き込まれる。
【００３３】ホスファジンおよび／又はホスファジン樹
脂および／又はそれらの誘導体および／又はそれらの中
間体を、塗料層の結合剤として又は塗料層１が多層構造
の場合には少なくともその外側層として使用するのが特
に有利である。
【００３４】製造および基材５への塗布が容易であるの
に加えて、この種の塗膜８は優れた耐引掻性を有する。
【００３５】更に、これらの塗膜８は環境との良好な両
立性をもって製造できるので、環境保護に必要な処置が
実質的に低減される。更にまた、これらの塗膜はコスト
的に効果的に製造できる。
【００３６】これらの塗膜８の注目すべき別の利点は、
それらが部分的硬化後に熱可塑性であり、一方塗膜８を
塗布した後に完全硬化した後は、熱硬化樹脂として架橋
結合することができることである。従って、塗膜を一旦
最終的に塗装すると、塗膜は磨砕しそして研磨すること
ができる。小さい損傷があった場合、磨砕および研磨で
きる能力は、この種の塗膜で被覆した基材は僅かな処理
で容易に修復できるという利点を与える。
【００３７】この事実は、この種の塗膜８を好ましくは
高品質の装飾用フィルムとして使用した場合に有利であ
る。何故なら、装飾用フィルムは今まで、一般に費用が
かかり且つ生態学的に有害な方法でフッ素系熱可塑性樹
脂（例えばＰＶＤＦ）から製造しなければならなかった
からである。更に、ＰＶＣおよびＰＶＤＦを基材とした
塗膜は磨砕および研磨することができず、従って小さい
領域の修復も不可能である。
【００３８】更に、塗膜８の耐引掻性が低い場合、ウレ
タンおよび／又はその誘導体および／又はそれの中間体
を塗料層１の結合剤として選択するか、或いは塗料層１
が多層構造の場合には、少なくともその外側層に選択す
るのが賢明であろう。
【００３９】別の可能性は、結合剤にアクリレートおよ
び／又はその誘導体および／又はその中間体を選択する
ことである。
【００４０】図４（Ａ）は発泡体裏打ち材又はプラスチ
ックで射出成形した裏打ち材に適する。この種の図４
（Ａ）に従う工程に好ましい塗膜８は次の層構造を有す
る：見える側上の外側層２１は透明塗料（クリヤコー
ト）から成り、次の層２２は色および／又は効果を与え
る層であり、次の層は接着剤層４であり、そして最終
層、即ち射出成形した裏打ち材に面した層、は層２３
で、その材料は、裏打ち材料が射出成形された場合に
は、射出成形される裏打ち材に、更に別の物質を加える
ことなく、特に一体的に結合することができる。この材
料の層２３は、射出成形される裏打ち材料と同じ材料か
ら製造するのが好ましい。
【００４１】別の図４（Ｂ）ないし４（Ｆ）は、塗膜８
で装飾されそして射出成形により裏打ちされる対象物１
５（図４（Ｆ）参照）を製造するための複数の製造工程
を示す。
【００４２】図４（Ｂ）において塗膜は、好ましくは塗
膜８の塗料層１のガラス転移温度の範囲の温度に、熱的
に加熱され、そして特に永久的に且つしわがなく、減圧
によって雄型１６上で熱成形される。図４（Ｃ）に示さ
れるように熱成形された塗膜は型押しダイ１７で型押し
されて、所望の輪郭に合うようにされる。
【００４３】型押しされそして熱成形された塗膜８は射
出成形型１９内に置かれそしてプラスチック２０を用い
る射出成形により裏打ちされる。裏打ちは塗料層１のガ
ラス転移温度の領域で行うのが便利である。裏打ちが実
施される場合、射出成形裏打ちにより製造されそして装
飾された状態にある対象物を正確な形に形成するため
に、弾性の塗膜８を、所望の形状の対象物１５のネガ像
として形成された射出成形型１９の境界線に対して同時
にプレスすることができる。射出成形されたプラスチッ
ク裏打ち材２０を硬化した後に、既に装飾された対象物
１５は射出成形型１９から引き離されそして塗膜８は輻
射線硬化による熱硬化で硬化される。
【００４４】塗料層１が図４（Ａ）に示したような多層
構造の場合、この場合にはクリヤコートから形成された
外側層２１のみを硬化することができ、この場合、色お
よび／又は効果を与える層２２は熱可塑性のままであ
る。効果を与える層とは特に、配向された態様で三次元
的に架橋結合され、そしてキラル（chiral）相を有する
液晶物質の層であり、その顔料が見る角度によって異な
る色となる効果を与えるような層であると理解された
い。この種の顔料は特に欧州特許６０１ ４８３Ｂ１か
ら知られている。これはとりわけ有用である。何故な
ら、色および／又は効果を与える層２２の輻射線硬化は
装置に関して費用がかかるからである。
【００４５】色および／又は効果を与える層を熱硬化と
同様に硬化させようとする場合は、色および／又は効果
を与える層２２の完全硬化は電子線により実施するのが
便利である。
【００４６】この種の工程において、図４（Ａ）に示し
た塗膜８は特に有用である。該塗膜の層構造は以下の通
りである：クリヤコート；色および／又は効果を与える
層；適当な場合には接着剤層；そして最後に、裏打ち材
が射出成形された場合は、更に別の物質を用いずに射出
成形されるべき裏打ち材に特に一体的に結合することが
できる材料から成る、射出成形裏打ち材に面した層。こ
の材料の層は射出成形されるべき裏打ち材と同じ材料か
ら製造するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材に塗布された塗膜の詳細拡大図である。
【図２】初めに接着剤層が支持ベースに塗布された場合
の、本発明による塗膜の製造用の装置の詳細図である。
【図３】初めに塗料層が支持ベースに塗布された場合
の、本発明による塗膜の製造用の装置の詳細図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｆ）は、熱成形用の塗膜、およ
びこの塗膜に発泡体−裏打ち又は射出成形裏打ちするた
めの組合せ工程の複数の工程段階を示す図である。
【符号の説明】
１ 塗料層 ２ 電磁線 ３ 支持ベース ４ 接着剤層 ５ 基材 ６ プラスチック部分 ７ シート金属部分 ８ 塗膜 ９ ロール １２ ノズル １３ 支持膜 １５ 対象物 １９ 射出成形型 ２０ プラスチック裏打ち材 ２１ 外側層 ２２ 色および／又は効果を与える層

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも塗料層および接着剤層を有す
    る塗膜を寸法安定性基材の三次元曲面に塗布する方法で
    あって、該塗膜の輻射線硬化性塗料層を部分的に硬化さ
    せて該基材に塗布する前に粘着性がないようにしそして
    塗布後に完全に硬化させる方法において；塗料層（１）
    の塗布後に、該塗料層を可視スペクトルの波長よりも短
    い電磁線の照射に付し、そして完全に硬化させることを
    特徴とする上記の方法。
  2. 【請求項２】 塗膜（８）を基材（５）に塗布するため
    に、塗料層（１）をそのガラス転移温度又はそれより僅
    かに高い温度に加熱することを特徴とする、請求項１の
    方法。
  3. 【請求項３】 塗料層（１）用に、ガラス転移温度４０
    ℃未満、特に３０℃未満の塗料材料を選び、そして基材
    （５）に塗膜（８）を塗装するために、該塗料層（１）
    をガラス転移温度又はその温度よりも僅かに高い温度に
    加熱することを特徴とする、請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 上記塗料層が多層構造の場合、特にクリ
    ヤコートから成る少なくとも見える側の外側層（２１）
    が完全硬化される、請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 上記塗料層（１）が少なくとも色および
    ／又は効果を与える層（２２）および見える側に外側層
    （２１）を有する場合、該外側層（２１）が該層（２
    ２）上の少なくとも間接的に見える側に配置され、該外
    側層（２１）が完全に硬化され、そして色および／又は
    効果を与える層（２２）が該外側層（２１）の完全硬化
    中に熱可塑性状態のままであることを特徴とする、請求
    項１の方法。
  6. 【請求項６】 上記塗料層（１）が多層構造の場合、特
    にクリヤコートから成る見える側の外側層（２１）が熱
    硬化樹脂として完全に硬化されることを特徴とする、請
    求項１の方法。
  7. 【請求項７】 上記塗料層（１）が多層構造の場合、特
    にクリヤコートから成る見える側の外側層（２１）が熱
    硬化樹脂として完全に硬化され、そして該外側層（２
    １）の結合剤として、ホスファジンおよび／又はホスフ
    ァジン樹脂および／又はそれらの誘導体および／又はそ
    れらの中間体が選ばれることを特徴とする、請求項１の
    方法。
  8. 【請求項８】 上記塗料層（１）が多層構造の場合、特
    にクリヤコートから成る見える側の外側層（２１）が熱
    硬化樹脂として完全に硬化され、そして該外側層（２
    １）の結合剤として、ウレタンおよび／又はその誘導体
    および／又はその中間体が選ばれることを特徴とする、
    請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 上記塗料層（１）が多層構造の場合、特
    にクリヤコートから成る見える側の外側層（２１）が熱
    硬化樹脂として完全に硬化され、そし該外側層（２１）
    の結合剤としてアクリレートおよび／又はその誘導体お
    よび／又はその中間体が選ばれる、請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 塗料層に接着剤層が設けられ、そして
    該塗料層が部分的に硬化されて粘着性がないようにされ
    そして基材に塗布する前にこの状態で貯蔵される、塗膜
    の製造法、特に塗装法において；該塗料層（１）が、少
    なくとも間接的に、終わりなく回転する滑らかな支持ベ
    ース（３）に塗布されそして接着剤層（４）を備えてお
    り、そして、該塗料層（１）および／又は該接着剤層
    （４）が支持ベース（３）から引き離されることを特徴
    とする、上記の方法。
  11. 【請求項１１】 上記塗料層（１）が支持ベース（３）
    から引き離される前に接着剤層（４）を備えていること
    を特徴とする、請求項１０の方法。
  12. 【請求項１２】 上記接着剤層（４）が初めに支持ベー
    ス（３）に塗布され、そして塗料層（１）が該接着剤層
    （４）に塗布されることを特徴とする、請求項１０の方
    法。
  13. 【請求項１３】 上記接着剤層（４）および塗料層
    （１）が支持ベース（３）に塗布され、そして安定化用
    接着剤層（４）を備えた該塗料層（１）が引き離された
    後に、該塗料層（１）が部分的に硬化されることを特徴
    とする請求項１０の方法。
  14. 【請求項１４】 上記塗料層（１）が支持ベース（３）
    上で部分的に硬化されることを特徴とする、請求項１０
    の方法。
  15. 【請求項１５】 上記塗料層（１）が支持ベース（３）
    上で部分的に硬化され、そして部分的に硬化されそして
    安定な塗料層（１）は、該支持ベース（３）から引き離
    された後に接着剤層（４）が設けられることを特徴とす
    る、請求項１０の方法。
  16. 【請求項１６】 ホスファジンおよび／又はホスファジ
    ン樹脂および／又はそれらの誘導体および／又はそれら
    の中間体が上記塗料層（１）の結合剤として、又は該塗
    料層（１）が多層構造の場合には少なくともその外側層
    （２１）として選ばれることを特徴とする、請求項１０
    の方法。
  17. 【請求項１７】 ウレタンおよび／又はその誘導体およ
    び／又はその中間体が上記塗料層（１）の結合剤とし
    て、又は該塗料層が多層構造の場合には少なくともその
    外側層（２１）として選ばれることを特徴とする、請求
    項１０の方法。
  18. 【請求項１８】 アクリレートおよび／又はその誘導体
    および／又はその中間体が上記塗料層（１）の結合剤と
    して、または該塗料層（１）が多層構造の場合は少なく
    ともその外側層（２１）として選ばれることを特徴とす
    る、請求項１０の方法。
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