JPS60206469A - メタリツク塗装方法 - 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】 発明の関連する技術分野 本発明は金属部品と有機材料部品とに別々に塗装を行う
カラーマツチング容易なメタリック塗装方法に関するも
のである。

従来技術 近年、自動車等においては、その軽量化のために鋼板の
他にフェンダ−、バンパー等に有機材料が使用される傾
向にある。これらの有機材料部品は、最終的には、鋼板
で製作される車体に組付けられるために車体の塗装にマ
ツチした色彩で塗装されなければならない。一般に、車
体における鋼板部位には高温焼付型塗料（メラミン硬化
型）が用いられているが、有機材料部品では塗装被膜を
形成する上でこの加熱処理には耐えることができないた
め８０℃程度で焼付可能なポリウレタン系塗料が用いら
れている。上述する２種類の塗料は焼付は温度が異なっ
ているが、従来から特に２０ＩＢメタリツク塗装におい
ては両者は共にメタリックベースコートを被塗物に塗装
したのち該塗料が完全に乾燥しないうちにトップコート
クリヤーを塗り重ねるという塗装方法になっている。

しかしながら、このような従来のメタリック塗装方法に
おいては、メタリックベースコートヲ塗装し、この塗料
が完全に乾燥しないうちにトップコートクリヤーを塗り
重ねるためにベースコート中のアルミ顔料がトップコー
ト中に拡散し、配列が乱れることが多く、シかも鋼板用
メタリック塗料と有機材料部品用メタリック塗料ではか
かるアルミ顔料の拡散の度合に差があることから２（Ｉ
Ｂメタリック塗装において鋼板と有機材料とでは硬化後
の塗膜の色調に差を生ずるという問題があった０ 発明の開示 本発明は上述する従来の問題点ひ解決するために幾多の
研究を行った結果、従来の２０ＩＢメタリツク塗装にお
いてアルミ顔料が拡散しやすいことは、メタリックベー
スコートが完全に乾燥固化しないうちに鋼板用メタリッ
ク塗料と有機材料部品用メタリック塗料とにおいてアル
ミ顔料の拡散に差が生ずるためであり、これを引起すの
は上記両塗料を形成する塗膜形成樹脂が互いに異ってい
ること、すなわち、硬化機構の異なるメラミン系とウレ
タン系における拡散の度合が異なることに基因し、これ
に伴い色調に差を生ずることを確めた。

ところで、金属部品と有機材料部品とに塗装する塗料に
おいて塗膜形成樹脂を互いに同一にする対策は従来にお
いてもとられてはいるが、２Ｃよりメタリック塗装にお
いて、特にベースコート塗料の塗膜形成樹脂を同一にし
ても、ベースコートの乾燥が遅いために上述する問題点
として掲げられた拡散を防ぐことが不可能であり、同一
色調を得るのに極めて困難であった。このような観点か
ら、本発明においてはベースコート塗料に同一に用いる
塗膜形成樹脂の乾燥性を速める上で有利な樹脂組成を開
発し、かつ乾燥性を速める上で有利なべ〜スコート塗料
への硬化反応促進剤の添加を行うことによって色調効果
を著しく高めうることを確めた。

本発明のカラーマツチング容易なメタリック塗装方法に
おいては、最終的に一つに組み立てられる金属部品と有
機材料部品とを別々にメタリック塗装する場合に、ベー
スフートに硬化反応促進剤を添加して硬化を速めるよう
にしたことに特徴を有している。本発明の方法を達成す
るためには先ず塗膜形成樹脂と顔料（アルミ顔料）を含
むメタ　、リックヘースコート塗料を用意し、このベー
スコ　□−ト塗料の一部を取り出し、これにメラミン糸
硬化剤および硬化反応促進剤を添加して高温焼付型塗料
を形成し、別途取り出した塗料にイソシアネート系硬化
剤および硬化反応促進剤を添加して低温焼付型塗料を形
成し、上記高温焼付型塗料を金属部品に、また低温焼付
型塗料を有機材料部品にそれぞれベースコート塗料とし
て塗装後従来と同様にメタリッククリヤーコート塗料を
ウェット・オンウェット塗布して塗装し、所定の焼付温
度で乾燥硬化させるようにする。

金属系および有機材料系部品において共通して用いる塗
膜形成樹脂としては重量平均分子量が１０．０００〜２
０，０００、ＯＨ価、が０．７〜１．５／り（アクリル
樹脂固形分１に９中の水酸基含有上ツマ−のモル数）、
および酸価が１．０〜８．０％（アクリル樹脂組成中の
アクリル酸の重量％）のアクリル樹脂を用いることがで
きる。上記平均分子量およびＯＨ価は顔料分散性および
塗膜物性（靭性）を考慮すると上記範囲が最適である。

一方、酸価は１０％朱満ては光沢がなく（失透現象）、
同一色調を得ることが困難となると共に、美観を著しく
損ねることになる。また１８０％を超えるとベースコー
ト塗料の安定性が悪くなり、作業性が劣るなどの問題が
生ずる。従って、同一の塗膜形成樹脂を選定する上で同
一の色調、外観向上を達成するには酸価は上記１．０〜
８．０％の範囲、特に２．７％が好ましい。

上述するアクリル樹脂のモノマー組成としては、例えば
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアク
リレートなどの如きアルキルアクリレート；メチルメタ
アクリレート、エチルメタアクリレート、ブチルメタア
クリレートなどの如きアルキルメタアクリレート；２−
ヒドロキシエチルメタアクリレート、ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、グリシジルメタアクリレートなどの如
き　□水酸基含有アクリルモノマー；およびアクリル酸
、メタアクリル酸などの如きカルボン酸含有アクリルモ
ノマーなどを挙げることができる。

次にベースコード用反応促進剤としてはメラミン硬化反
応触媒およびイソシアネート硬化反応触媒が用いられる
。メラミン硬化反応触媒としては、□酸、塩化アンモノ
、モノクロール酢酸、リン酸水素アンモニウム、ロダン
アンモニウム、硝酸アンモニウム、キ酸アンモニウム、
シュウ酸アンモニウム、パラトルエンスルホン酸および
そのアンモニウム塩などを挙げることができる。一方・
イソシアネート硬化反応触媒としては、例えばナフテン
酸銅、ナフテン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバ
ルト、ナフテン酸ニツケル、ナフテン酸マンガン、ナフ
テン酸カルシウム、オクテン酸亜鉛、オクテン酸錫、ジ
プチル錫−５・ジラウレート、塩化第二錫、テトラ−ｎ
−ブチル錫、トリーｎ−ブチル錫アセテート、ｎ−ブチ
ル錫トリクロライド、トリメチル錫ヒドロキサイドおよ
びジメチル錫ジクロライドなどを挙げることができる。

また、ベースコート用メラミン樹脂系硬化剤としては、
例えばブチル化メラミン樹脂、イソブチル化メラミン樹
脂、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、ブチル化尿素樹脂
−ブチル化メラミン樹脂混合物およびブチル化ベンゾグ
アナミン−ブチル化メラミン、樹脂混合物などを挙げる
ことができる。更に、またベースコート用イソシアネー
ト樹脂系硬化剤としては、例えばヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシレンジイソシアネート、トルエンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イ
ソホルンジイソシアネートおよびそれらのアダクトなど
を挙げることができる。

本発明の方法においてベースコートの乾燥性を速める上
で添加する上記硬化反応促進剤としての酸系触媒（ベー
スコートにメラミン系硬化剤を用いる金属部品の場合）
は０．１〜２．０重量％の範囲で用いるのが好ましい。

０．１重量％未満では無添加の場合と変らず、クリヤコ
ートとウェット・オン・ウェット塗布で塗装後硬化時に
アルミニウム粉が拡散して効果がない。また、２．ｏｆ
ｆｉｉ％を越えるとベースコートがクリヤーコートに比
べて硬化速度が早くなるためにクリヤーコートとの層間
　゛ハクリやブリードなどが発生して同一の色Ｊｌを得
ることか困難となると共に、美観を損ねるという問題が
生ずる。一方、有機金属塩の触媒（ベース・コートにイ
ンシアネート系硬化剤を用いる有機材料部品の場合）は
０．００１〜０．００５重量％の範囲で用いるのが好ま
しい。０．００１重量％未満では無添加と変らず、アル
ミニウム粉の移動を防止できず、また０、００５重量％
を越えるとベースコート□の乾燥性を速めるけれどもイ
ソシアネート硬化剤が添加され塗料に形成したとき増粘
をダ１き起し、作業性が著しく低下するなどの問題が生
ずる。上述するように金属部品のベースコートに添加す
る酸系触媒は０．１〜２．０重量％および有機材料部品
のベースコートに添加する有機金属塩の触媒は０．００
１〜ｏ、ｏｏ５１１量％の範囲が望ましく、物性（靭性
）を考慮すると前者は０．１重量％および後者は０．０
０２５重量％が特に好ましい。

更に、本発明の方法を実施する際に、ベースコート塗料
から一部取り出した場合、その一部にはメラミン系樹脂
硬化剤Ｂおよび硬化反応促進剤Ｃを塗膜形成樹脂固形分
Ａに対して前者Ｂ　’；Ｉｔ　Ａ／Ｂ　＝６５／ａ５〜
７５／２５および後者Ｃを上記の０．１〜２．０重量％
の範囲で添加し、これに対して別途取り出゛シタヘース
コート塗料にはイソシアネート系硬化剤りおよび硬化反
応促進剤Ｅを塗膜形成樹脂固形分Ａに対して前者ＣをＤ
／Ａ　（ＮＣＯ１０Ｈモル比）＝０．８〜１．２および
後者Ｅを上記ノ０．０１−０．００５重量％の範囲で添
加するようにする。

更に、本拠明の方法に用いる塗料に添加するベースコー
ト用着色顔料としては、例えばチタン白、酸化鉄エロー
、酸化鉄レッドなどの無機系着色顔料、およびキナクリ
ドン系レッド、フタロシアニン系ブルー、フタルシアニ
ン系グリーン、ベンジジンエローなどの有機系着色顔料
を挙げることができる。また、金属粉として使用するア
ルミニウム粉末とし′ではノンフィーリング系の塗料用
アルミニウム粉が好ましく、粉径が大きくても３０〜４
０μ以下のものならばいかなる種類のものも使１用する
ことができる。１例として商品名［アルベース）セレク
ト」および「アルペーストハイスパークル」（東洋アル
ミニウム（株）製」、商品名「アルダｔ’　（ＡＬＧＬ
Ｏ）　Ｊ　（Ａｌｃａｎ製）、および「サームアーケＬ
　（Ｔｈｅｒｍ　Ａｒｋ　Ｌ　）　Ｊ　（Ｔｈｅｒｍ　
Ａｒｋ・製）を例示することができる。

次に、本発明を金属部品および有機材料部品の塗装から
組立までの各工程を示すブロック図に基づいて説明する
。

第１図に示すように、金属部品は板金工程１から洗浄化
成処理およびＥＤ工程および焼付工程２を経て中塗工程
および焼付工程８に送り、ここからウェット−オン−ウ
ェット塗布によりベースコート吹き付け４およびクリヤ
ーコート吹き付け５でベースコートおよびクリヤーコー
トのそれぞれを吹き付けた後、焼付工程６に送り、ここ
でメタリック塗装被膜を形成する。一方、有機材料部品
はプラスチック成形工程７から前処理工程８およびプラ
イマ一工程９に送り、ここからウェット−オン−ウェッ
ト塗布によりベースコート吹き付け１０およびクリヤー
コート吹き付け１１でベースコートおよびクリヤーコー
トのそれぞれを吹き付けた後、焼付工程１２に送り、こ
こでメタリック塗装被膜を形成する。塗料ペーストタン
ク１３には本発明において用いる上述する塗膜形成樹脂
および顔料、金属粉などを配合して作った塗料ペースト
を収納する。第１反応促進タンク１４には本発明におい
て用いる上述する硬化促進剤のうち酸系触媒を、第２反
応促進剤タンク１５には上述する有機金属塩触媒をそれ
ぞれ予め溶剤で希釈して収納する。また、第１硬化剤タ
ンク１６には上述するメラミン樹脂系の硬化剤を、また
第２硬化剤タンク１８には上述するイソシアネート樹脂
系の硬化剤を収納する。

上記塗料ベーストタンク１８は第１および第２の多液自
動計量機２０および２１の両者に接続し、上記第１反応
促進剤タンク１４は第１計量機２０に、および上記第２
反応促進剤タンク１５は第２計量機２１にそれぞれ接続
する。更に、上記第１硬化剤タンク１６は第８計量機２
２に、および上記第２硬化剤タンク１８は第４計量機２
３にそれぞれ゛接続する。第１および第２の多液自動計
量機φ ２０および２１は塗料ベーストタンク１８からの塗料ペ
ーストを計量し、第１計鍍機２０により計量された塗料
ペーストには硬化反応促進タンク１４からの酸系触媒の
反、応促進剤を添加し、また第２計量機２１により計量
された塗料ペーストには硬化反応促進剤タンク１５から
の有機金属塩触媒の反応促進剤を所定量を計量しつつ添
加する。

計量機２０により反応促進剤が添加された塗料ペースト
は第８計量機２２により第１硬化剤タンク１６からの硬
化剤が所定量を計量されて添加され、この硬化剤添加塗
料ペーストを上塗工程４にある金属部品にメタリックベ
ースコートとして吹き付ける。更に、この金属部品はク
リヤーコート吹き付は工程５に送られ、第５計景機２４
により硬化剤（タンク１６）が所定量を計量されて添加
されたクリヤーコート塗料をウェット−オン−ウェット
塗装にて塗り重ね、最終的に高温硬化性の２０ＩＢメタ
リツク塗料が形成される。一方、計量機２１により反応
促進剤が所定量計量されつつ添加された塗料ペーストは
第４計量機２８により第２硬化剤タンク１８からの硬化
剤が所定量計量されつつ添加され、この硬化剤添加塗料
ペース）Ｆ上塗工程１０にある有機材料部品にメタリッ
クベースコートとして吹き付ける。更に、この有機材料
部品はクリヤーコート吹き付は工程１１に送り、第６計
量機２５により硬化剤（タンク１８）が添加されたクリ
ヤーコート塗料をウェット−オン−ウェット塗装により
塗り重ね、最終的に低温硬化性の２０ＩＢメタリツク塗
料が形成される。金属部品の塗膜の焼付温度は１４０℃
で、および有機材料部品の塗膜の焼付温度は８０℃で行
うことができる。

次に、本発明を実施例について説明する。

実施例 金属部品および有機材料部品に通常のＥＤ塗装および中
塗り塗装を行った。これらの中塗り塗装した金属部品お
よび有機材料部品を下記塗装条件に従って２Ｃよりのウ
ェット−オンーウェット塗１装し、所定の焼付温度で硬
化後、両者の色差を測定した： く塗装条件） （１）塗料粘度　ベースコート　１８秒（フォードカッ
プＡ２０″Ｃ）クリヤーコート　８０秒（同　上　） （２）膜　厚　ベースフート　２０μ クリヤーコート　２０μ （８）焼付条件　金属部品　１４０℃×８０分有機部品
　８０℃Ｘ３０分 く色差測定法） ８Ｍカラーコンピューター 型式５Ｍ−２ガス試験機 金属部品および有機材料部品の試験片のｘ、ｙ。

２（色の三刺激値）をカラーコンピューターで測定し、
次式から色差（ΔＥ）を算出した（ΔＥは小さいほど両
者は同一の色調をしている）：Ｘ、、Ｙ工、２□・・・
金属部品の三刺激値ｘ、　、　ｙ、　、　ｚ、・・・有
機材料部品の三刺激値く塗料組成の配合量さ 但し、上記硬化反応促進剤について配合量は実施例に表
示済み。

配合量・・・ベースコートアクリル樹脂および硬化剤の
合計樹脂固形分に対して添加する景を示し、ｗｔ％で表
示 、２．クリヤーコート用塗料 （１）クリヤーコート用アクリル樹脂（ＮＶ　５０％）
５０部商品名「ヒタロイド５ｓｏｏＮＪ（日立化成製）
□（２ン硬化剤 金属部品の場合：ベースコートと同じ　２１．４部有機
材料部品の場合：ベースコートと同じ　１１．４部゛（
８）希釈溶剤　１７．２部 ８、硬化剤の配合量 上記ベースコート用塗料およびクリヤーコート用塗料共
に 金属部品の場合ニアクリル樹脂／メラミン樹脂＝　７／
ａ　（固形分孔）有機材料部品の場合：　Ｎ（３０１０
Ｈ＝　１．０　（ｒ−ル比）として配合。

ベースコート塗料中の硬化剤量は次の通り：（工費ム１
） 実施例４〜６．比較例２　６．８部 実施例７〜９．比較例８　９．１部 実施例１０〜１２．比較例４　１１．４部、。

上記表１に示すように、硬化反応促進剤を加えた実施例
１〜８．４〜６．７〜９および１０〜１２はそれぞれ硬
化反応促進剤を加えない比較例１゜２．８および４と比
較してシルバーメタリックおよびブルーメタリック共に
色差が小さくなっている。その中でもベースコート用ア
クリル樹脂の酸価が１．ｏ％未満で−は金属部品と有機
材料部品との色差が大きいことがわかる（実施例１〜８
）。一方、酸価が１％以上では金属部品と有機材料部品
との色差は小さくなる傾向にあり、硬化反応促進剤を添
加すると更Ｇこその傾向が顕著になってくる（実施例４
〜１２）。硬化反応促進剤を添加すると色差を小さくす
る上で効果があるが、ベースコート塗料の貯蔵安定性が
悪くなり（著しく増粘する）、作業性に劣るようになる
。本発明では作業性も考慮して実施例４，５．７および
８に示すように金属部品では硬化促進剤量を０３１〜２
．Ｏｗｔ％　および有機材料部品では０．００１〜０．
００５　ｗｔ％とすることにより同一色調を得る上で適
していることを確めた。なお、実施例１０〜１２では酸
価が８〜・６％と大きく、促進剤量を増量している・こ
とと同様に、貯蔵安定性において不利な傾向にあった。

発明の効果 本発明のメタリック塗装方法において、上述するように
金属部品と有機材料部品とに塗装するベースコート塗料
においでベースコート樹脂（塗ｆＪＲ形成樹脂）を同一
とし、かつ硬化反応促進剤を添加することによって上記
両部品共にクリヤーコートを塗装後アルミニウム粉の拡
散を減少し、同一の色調を達成することができた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の詳細な説明するための金属部品および有機
材料部品の塗装から組立までの各工程を示すブロック線
図である。 １・・・板金工程　２・・・化成処理およびＥＤ工程８
・・・中塗工程　４．ＩＯ・・・ベースコート吹き付は
工程５．１１・・・クリヤーコート吹き付は工程６．１
２・・・上塗焼付工程 ７・・・成型工程　８・・・前処理工程９・・・プライ
マーＩＪｄ　ｌｓ・・・塗装ベーストタンク　・・・１
６　、１８・・・硬化剤タンク １７．１９・・・トップコートクリヤータンク２０〜２
５・・・多液自動計量機 特許出願人　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　最終的に一つに組み立てられる金属部品と有機材料
   部品とを別々にメタリック塗装する方法において、前記
   両部品に塗装するベースコート塗゛料として同一のベー
   スコート樹脂を使用し、該塗料に硬化剤と共に硬化反応
   促進剤を添加して硬化を速めるよう、にしたことを特徴
   とするカラーマツチング容易なメタリック塗装方法。