JPS5864164A - プラスチツク製品への静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明Ｆｉ、プラスチック製品への静電塗装方法に関し
、さらに詳しくけ塗膜本来が有する性能を低下させず、
コスト低下ならびにｍ装工鵬の短縮などが可能な塗装方
法に関する４のである。

従来、プラスチックへの１ｈ料のｍ＊ｑ、エアスプレー
およびエアレススプレーなどの吹付１に候によつて行な
われていたが、１資ｆＩＩおよび公害防止などの観点か
ら、これらの塗装方法（比べて塗着効率かすぐれて−る
静電塗装が多く採用されるようになってきた。しかしな
がら、プラスチックは一般に電気抵抗値が高−念め（１
ｏ”〜１ｏ１６Ω・ａｓｓ　）　、静電塗装によって＃
表面＃Ｃ塗料を１蒙塗装することは極めて困翔であった
。そこで、現在は、該プラスチνり自体ｆ九は表面に導
電性を付与してから、静電塗装することが一般に行なわ
れている。

これまで、静電塗装するＫあた夛、プラスチックに導電
性を付与する方法は種々提案されているが、実用的な捩
点からみると十分でなく、多ぐ欠陥を有してお勢、これ
らの改良が強＜ｉ＊すれているのである。

すなわち、被ｍ物であるプラスチック製品に成型加工す
る前に、導電性金属粉、グツファイト。

カーボンブラックなどの導電性フィラーｔあらかじめ練
り込んで、プラスチック製品自体に導電性を付与する方
法があるが、これらの導電性フィラーを練ね込むととに
よって高価格になシ、しか４プラスチック自体の物理１
機械的性″能が低下するおそれがあって実用上好オしく
ないのである。オた。プラスチ、り製品の表面に％あら
かじめ導電性金属ｆＲ着させてお（こと１あるが、＃金
属を蒸着させるのに多大の工糧と経費を必要とするのテ
好ましくないのである。さらに、前記導電性）入 イラーを混・した下塗塗料をあらかじめ塗装することＫ
よってグラスチック表ＩＩに導電性を付与する方法もあ
るが、十分な導電性を与える喪めに腋Ｉ＆膜中に多量の
フィラーを含有させ゛ゐ必要があり。

その結果、該下Ｉ！ＩＩＩＩ！膜の付着性、物履的性能
１機緘的性能が劣化し、かつ高＠に々るのである。まプ
ラスチック表面に塗布して導電性を付与する方法もある
が、プラスチック表面に均一塗布することが一困雉で、
かつ−Ｆ塗塗膜を被覆すると皺塗膜の密着性および耐水
性が低下するのである。このように、これらの方法では
、導電性を付与させたこと（（よって、プラスチック（
被塗物）自体、下塗Ｗ！膜および上塗塗膜のいずれかに
欠陥が発生すると＃て、価格が高くなるので、実用−ト
満足できるものになかつ念のである。

そこで本発明者等は、上記し九欠陥を解消したプラスチ
ックへの新規な静電塗装方法について鋭意研究を行なっ
たのである。その結果、プラスチック、導電性を付与す
る下ｔ１１塗膜および静電塗装した上ａｍ膜の各々の性
能を低下させることなく。

それぞれが有する機能を十分に発揮でき、しかも方法を
開発したのである。

すなわち、本発明に、プラスチック製品の表面に、揮発
性の導電性物質を含有させた下ｖｋｅ料を塗装し、該塗
料によって形成して擾る誼導電性物賀を含有する体積固
有抵抗値が１　ｎ’Ω・５Ｉ月下の未乾燥状態の［Ｉ膜
面に、−トｆ！！Ｉ！ｌＩ料を静電塗装したのち、該両
ｍｇを同時に加熱乾燥することｆｌｌｌｌ微とするプラ
スチ、り製品への静電塗装方法に関するものである＠ 本発明の特徴は、揮発性の導電性物質を含む下塗塗料を
塗装することＫよってプラスチック表面に導電性を付与
し、次に、揮発性の導電性物質が残存している未乾燥状
態の下ｍｍｍに±ｌ＆塗料を静電塗装したのち、これら
の両ｍｇを加熱乾燥するところＩＣＴｏる。

すなわち、下塗蒼膜面に土！＆塗料を静電塗装する時点
においては、核下塗塗膜中には揮発性の導電性物質が含
有しているので、前記した導電性フィラーを用いること
なく、該下塗塗膜の体積固有抵抗値を低くすることがで
き（１０６Ω−以下）。

静電塗装によって上塗塗料を塗着効率よく容易に塗装す
ることができるのである。そして、上ｌ！ｌｌ１１料を
ｍ装後、下塗塗膜と上塗塗膜とを同時に加熱乾燥すると
、下ｍａｇｉｃｓまれている揮発性の導電性物質Ｆｉ％
訪両塗膜に含有している他の揮発性物質と共に揮散して
、下塗塗膜中に残存しなくなるのである。

その結果、加熱乾燥させた後の下塗塗膜中Ｋｔｉ導電性
物買が殆どもしくは全く含まれて−ないので、導電性フ
ィラーなどを用いたことによって生ずる欠陥を発生させ
ることなく、下１１１１に膜が有する本来の機能を十分
に発揮でき、しかも、このことによって上ＩＩＩＩｈｌ
ｌＩ［も同様に機能を十分に発揮できるのである。さら
に、下ｍｍｓを加熱乾燥する必要が全くないので（所ｍ
％ウェット　オン　ウェット方式）、塗装１糧を短縮す
ることができた。

また、従来において用いられていた導電性フィラーを全
く必要としないので、コスト低下が可能となっ′たので
ある。

次に本発明の構成要件に詳細に説明する。

（１）　　プラスチック製品 本発明において適用できるプラスチック＃！品の材質、
形状は特に制限されない。たとえば、自動車用のバンパ
ー、フヱイシア、フェンダ−、フードならびにトランク
部分に用いられているプラスａ％、り、および家庭電気
製品、精密機器ならびに事務用様器などに用いられてい
るプラスチックなどに適用できる。材質としてＦｉ、た
とえば強什ポリウレタン樹脂１強化ポリプロピレンｍｍ
、ポリエチレン樹脂、ＦＲＰ（強化プラスチ、り）、ム
Ｂ８９脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン、フェノール樹脂
、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹ｍ。

ポリカーボネート樹脂などがあげられる。

本発明において、これらのプラスチ！夕自体に。

静電塗装を行なうための特別な処理を施す必要はないが
、下ｍ＊膜との付着性などを向上させるために、＃プラ
スチック表面を、九とえばタロム酸処理、火炎処理、熱
風処理、放電処理、オゾン駿什処理、放射線処理、トリ
クレジなどの溶剤洗浄などをあらかじめ施しておくこと
も可能である。

Ｑ）　Ｔａ１ｍ科およびその車装法 本発明において用いる下ａｍ料は、適宜の処理塗装する
塗料である。該下ｍ塗料の特徴は揮発性の導電性物質を
含有せしめたところＫあり、該下！１Ｉ１１！！ｉ料ノ
主成分は皺導電性物質およびビヒクル成分である。

該揮発性の導電性物質は、ｍ装時および常温（約５０℃
以下）において殆ど揮発しないが、約１００℃−以上の
温度ですべてもしくは殆ど揮発し、しかもこれを含有さ
せるととくよってその系の体積固有抵抗値を１０′Ω・
１以下Ｋｆることができる物質である・ すなわち、該導電性物質を含有する下ＩｋＩｋ料を塗装
して形成された加熱乾燥前の未乾燥ｍ膜中和は該導電性
物質が含まれているので、＃塗膜の体積固有抵抗値を１
０′Ω・ｅ１１１以下にすることができ、そのた杓に＃
Ｉ１１膜面に上塗塗料を極めて容易に塗着効率よく静電
塗装することができるのである。

かかる揮発性の導電性物質としては　Ｓ電率が１０以Ｊ
：１好ましくは１２〜３５で、かつ比蒸発速１１ｊｏ、
２以下、好ｔ　Ｌ＜ｔｌｏ、［１１［１３−０，２”ｔ
’６る有機溶剤が適しており、具体的には１例えばＮ−
メチル−２−ピロリドン、ブチルジグリコール。

イソホロン（１５，５−）リフチル−２−シタロヘキセ
ン−１−オン）、ベンジルアルコール、ソルフィ、ト、
ダイア七トンアルコール、ジイソブチルケトン、ジメチ
ルホルムアマイドなどがあケラれ、このうち、特にＮ−
メチル−２−ピロリドン。

ブチルジグリコール、イソホロンなどが好ましい。

また、ビヒクル成分としては、被塗物のプラスチ、りと
の付着性のすぐれたものを使用することが好ましい。具
体的には、たとえばエポキシ樹脂。

塩化ゴム、アクリル樹脂、アル中ド樹脂、ポリウレタン
樹脂、エポキシ・フェノール樹脂、シリコン樹脂、ウレ
タン変性アクリル樹Ｍ、エポキシエステル樹脂などがあ
げられる・ 本発明における下塗塗料は、これらの揮発性の導電性物
質およびビヒクル成分を主要成分とする塗料であるが、
さらに、その他の有機溶剤、顔料および添加剤などを必
要に応じて配合することができる。

その他の有機溶剤Ｆｉ上記の揮発性導電性−質以外の有
機溶剤であって、たとえばキシレン、トルエンなどの炭
化水素系溶剤、メチルエチルケトン。

メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢酸エチ
ル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレン／　＋１コールモノ
ブチルエーテルなどのエーテル系溶剤などがあげられ、
これらは１種又ｔ１２種以上使用できる。これらの有機
溶剤は、揮発性導電性物質とビヒクル成分との相溶性、
又Ｆｉ該下１！１１＆料の塗装作業性などを向上させる
のに有効である。

顔料としては、塗料に通常用いられている体質顔料、着
色顔料、メタリック感を呈する顔料などがあげられ、こ
れらは該下ＷＩ塗膜の物理的性能および色彩感（美粧性
）ｆ向上させるのに有効である。

添加剤としては、ａｍ調整剤、タレ止め剤など通常の塗
料用添加剤が使用でき、さらに１本発明の未乾燥状態に
おける下１に塗膜の体積固有抵抗値を容易に低下せしめ
る補助剤としてカチオン系界面活性剤、好ましくけアン
モニウム環系ｈチオン界ｌ活性剤、特に好オしくけ第４
ａアンそニウム基糸のカチオン界面活性剤も必−１ＩＩ
Ｗ一応じて使用できる。誼界面活性剤Ｆｉ、水と水溶性
有機溶剤（例えば、メタノール、エタノール、インプロ
パツールなど）との混合溶剤（混合比率は、前者／後者
−＝＝　１　ｎ　／　９　ｎ　〜９０　／　１１１１量
比）Ｋ溶郷してシ〈ことが好ましい。

本発明において用いる下ｍ塗料は、上記の揮発性導電性
勧賞およびビヒクル成分を主要成分とし、さらにその他
の有機溶剤、顔料、添加剤などを必要に応じて配合して
なるものである。これらの各成分の塗装時における配合
割合は、目的によって任意に採゛択できるが、具体的に
、け重量にもとづいて、揮発性導電性勧賞５〜９５嘔、
好ましくは８〜４０チ、特に好ましくけ１０〜５ｎ憾、
ビヒクル成分（固形分）５〜９５−１好ましく１ｊ１ｎ
〜５０チ、特に好ましくは１０〜４０チ、その他の有機
溶剤（１〜６ｒｌ、好ましくｑｌｏ　〜６０％。

特に好ましくＦｉ２０〜６０％、顔料０〜４０慢。

ｔＨましくＦｉ１〜３０優、添加剤ｎ〜５チ、好ましく
Ｆｉｎ、ｎ１〜２％、特に好ましくｉｎ、Ｉｎ１〜１％
であって、各成分の合計量が１ｎｆ’ｌ１６になるよう
に配合することが好ましい。これらの各成分の混合、分
散は１通常の方法によって行なえる。

本発明における上記成分からなる下ＩＩｋｔＩｌＩ料を
。

表面処理を行なり九もしくけ未処理のプラスチック製品
の表面に塗装するのである。塗装方法としては、静電塗
装以外の方法があげらｆｉ％真体的にけエアースプレー
、エアレススプレー、浸漬１ｉＬカーテン２０−コータ
ー、ハケ塗装などが適している。これらの塗装方法ＩＩ
ｉ、被塗物（プラスチック製品）の形状、太きζなどに
よって任意に採択できる。

下ｍ塗料の塗装膜厚を、乾燥塗膜厚が１０〜５ｎｊＩ、
好ましく’ｉ　１０〜２５声になるように１に装するこ
とが適している。

本発明にしいて、該下ｍ塗膜中に揮発性導電性＠ｎ質が
残存している未乾燥状］１１にある下塗塗膜に。

上塗塗料を静電塗装する必要がある。

すなわち、下塗＊Ｗ中に導電性物質が残存していること
によって、該塗膜の体積固有抵抗値１０６Ω５１以下に
保持することが−でき、その結果、−ｈｍ塗料？塗着効
車よく容易に静電塗装することが可能になったのである
。

したがって、本発明では、下ｍｅ膜に上塗塗料を静電塗
装する時点において、該下塗塗膜中ＫＦｉ揮発性導電性
物質が含まれていなければならないのである。具体的に
け、上塗塗料を静電塗装する時点において、被塗装面で
ある下塗ｍ膜中ｖｃｉｔ揮発性導電性物買が少なくとも
５重量％以上、好壇しくけ１０〜３０賃量幅、さらに好
ましくけ１５〜２５重量％含有していることが望ましい
。

本発明において、下塗塗料を塗装後、室温（ｎ〜５ｎｔ
ｌ：）で、約゛１〜２０分間セツティングしてから上Ｊ
ｌ！ｒ１１１料を静電塗装することが好ましいが。

これ以外の条件でもさしつかえない。

（′５）上塗塗料およびその静電塗装法上記下塗塗膜表
面に、塗装する上ｍｅ料は１組成的に％に制限されず、
加熱（焼付）Ｋよって塗膜を形成する塗料であればよい
。具体的にＦｉ％良とえげ、ポリウレタン樹脂系塗料、
アクリル樹脂系塗料、アミノアルキド樹脂系塗料、ポリ
エステル樹脂系塗料、ウレタン変性アクリル樹脂系塗料
、エポキシ１１脂系塗料、塩什ゴム系塗料、塩化ビニル
樹脂系塗料などがあげられる。これらの樹脂は町 熱硬什形および熱・塑形のいずれでもよい。また。

塗料の形態としては、有機溶剤溶液形、非水分散液形、
粉体形、水性形などのいずれでよいが、４１１に前２者
が好ましい。さらに、該上塗塗料はクリヤー、着色、メ
タリックのいずれでもよい。また、−Ｆ配下ｍ塗料を−
Ｆｔ！！１１１１料として用いることもできる。

本発明において、上Ｉ１１塗料は静電塗装する。その塗
装条件は通常の方法で行々える。すなわち。

静電塗装機としては空気霧化方式、エアレス霧化方式、
電気霧化方式および遠心霧化方式などによるものがあげ
られ、印加電圧−４０〜−６０１ｃｖ％塗量吐出量２０
０〜８ｎＯＣＣ／分および霧化圧２〜５麺／ｃｌｉが％
ＫｔＦＦましい。

上塗塗料の塗装膜厚は、乾燥状態で１０〜５０μ、゛特
に２０〜３ｎｓであることが好ましく、その加熱（焼付
）温度Ｆｉ、　ｍ料によって任意に選べるが、１００℃
月上、特に１２０〜１８０℃で１０〜４０分が好ましい
。

本発明の方法によれば、上塗塗料の静電塗装を容易にす
るための下塗塗料に、従来の導電性フィラーを含有せし
める必要がないので、これらｔ含有せしめたことくよっ
て生ずる欠陥をすべて解消できたのである。しかも、下
塗塗膜および土建塗膜が有する本来の性能？十分に発揮
できるのである。また、自動車などのように、被塗物と
して金属とプラスチ、りとが混在している場合において
、これらの両袖塗物に同−塗色の上塗塗料を同時又は同
一ラインで静電塗装できるので、効率がよくなったＯ 次に１本発ＦＪＩＪに関する実施例および比較例につい
て説明する。

実施例１．２および比較例１ 被塗物（３ｎｘ１５Ｘｎ、２ａ１１のプ２　ｘ　＋　？
　Ｉ　）に下塗塗料をエアスプレーで塗装し、七ツテイ
ング後、ｈｍｍ料を静電吹付塗装機により塗装してから
、加熱乾燥を行なった。得られた硬化塗膜の性能試験を
行なった。これらの被塗物の材質、下ｌｌｌ１＆料なら
びに１ｍ塗料の組成、該両塗料の塗装方法および塗膜の
性能試験結果を表−１に示し九・＊　−Ｉ　において、 ０１）セツティング条件：下塗ｍ料を塗装してから上塗
塗料？塗装するまでの下ｍ塗膜のセツティング条件であ
る。比較例１は常法に従って下塗塗膜？加熱乾燥した。

（秦２）揮発性導電性物質含有率二上ａｍ料管静電塗装
する時点における未乾燥状態の下ｍ塗膜中の含有率であ
る。

（※３）体積固有抵抗値二上塗塗料を静電塗装する時点
における下塗塗膜（実施例１彦らびＶＣ２Ｆｉ未乾燥状
態、比較例１は加熱乾燥したもの）の抵抗値である。

（※４）静電吹付塗装条件：塗装機として、オー）ＲＩ
Ｃムガン（日本ランズバーグ■製）ｆ使用した。

（※５）ソフテ、りＫＷ：花王アトラス社製商品名であ
って、水／イソプロノ（ノール社５０１５ｎ（ｌｉ音量
比の混合溶剤で５０哄溶箪としての配合量である。

′　（※６）ソツレマクスナ２００：ボリクレタン樹脂
系ブラＸチ、り用塗料、関西ペイント■製商品名）。

（※７）付着性：素地に達するように☆建ソリで。

塗膜に１×１−のゴバン目を１００個作りその面に粘着
セロノ１ンテープを貼りつけ、皺テープを急にはがした
彼に残存するゴバン目塗膜の数を調べた。

（壷８）耐折曲性二１！ＩＷｘヲ外何Ｋｌ、−ｒ１８ｎ
［折曲げた後のｍ＊を調べた。

（※９）耐候性：屋外で１ケ年ノ（クロした価の塗膜を
調べた。

（※１０）耐衝撃性：塗膜を上側にし、ＩＫ４の重りを
５０３の高さから落下し走時の塗膜の状ｍｅ調べた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラスチック製品の表面に、揮発性の導電性物賞を含有
   させた下ｍ塗料ｔｍ装し、＃塗料によって形成してなる
   該導電性物貰を含有する体積固有抵抗値が１０−〇・傷
   以下の未乾燥状態の塗膜面に。 −ト塗塗料を静電塗装したのち％皺両塗膜を同時に加熱
   乾燥することを特徴とするプラスチック製品への静電塗
   装方法。