JPS63205180A - 車両用樹脂部品の塗装方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用樹脂部品の塗装方法に関し、とくに車
両外板用樹脂部品を導電プライマ、中塗り、上塗りの３
コートあるいは導電プライマ、上塗りの２コートで仕上
げる塗装工程に用いて最適な方法に関する。

［従来の技術］ 近年、車両の軽量化、高意匠化を目的として、外板部品
が樹脂化される傾向にある。樹脂外板の塗装においては
、次のような樹脂自身の特性に起因する技術的課題と、
他部品との色合せに関する課題とがある。

（イ）まず、樹脂外板を従来のスチール外板と同等塗装
レベルに仕上げるには、樹脂自身の特性に起因する、 ■塗装乾燥時に発生する樹脂表面の熱収縮（とくにＲ−
ＲＩ　Ｍ　［Ｒｅ１ｎｆｏｒｃｅｄ　Ｒｅａｃｔｉｏｎ
　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ＋ｏｌｄｉｎｇ］のようなガラス
強化樹脂で発生）防止による塗膜の平滑性、鮮映性の確
保、 ■成形時に樹脂表面に形成された凹部（たとえば直径５
０μ程度のもの）からのガス、たとえは樹脂素材中に残
っている未硬化物の発生による塗膜表面欠陥（ピンホー
ル）の発生防止、 が樹脂部品塗装の技術的課題となっている。

（ロ）もう一つの技術的課題として、他の樹脂パネル必
るいはスチール部品とのメタリック色白合せがある。こ
の課題を達成するには、外板部品の全てを同一ラインに
おいて同時に塗装することが必要となる。

また、一般に、車両用部品塗装に４３いて、塗料使用但
を低減するために静電塗装か採用されているが、樹脂部
品に静電塗装を適用するには、樹脂本体おるいは樹脂表
面の導体化か必要となるため、一般にはカーボンを塗料
中に添加した導電プライマによる導電化付与技術が使用
されている。

［発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、技術的課題（イ）に示した塗装不興合を
防止するために、低温硬化型の塗料、たとえば反応性が
高く即乾性の２液型塗料が考えられるか、この種の塗料
を用いる方法には、（τ）２液の混合比率の安定維持が
難しい、（■２液混合部位は迅速に固まるためその部位
の洗浄か難しい、 ■上記■および■を対策するために相当の設備費の増大
を余儀なくされる、 等の問題がある。

このような問題に対し、前述の技術的課題（イ）を達成
可能な技術として、最近、アミン蒸気によりｍ１ｌＩを
す早く硬化させる技術が知られている（特公昭５１−２
０９１号公報、特公昭５３−１９０３８号公報、特公昭
５９−４２０２６号公報、特開昭５７−１３１２２０号
公報、特開昭５８−５３４５号公報）。この技術は樹脂
表面に直接上塗り塗膜を形成し、それをアミン蒸気で硬
化させることにより塗膜乾燥工程の削除、すなわち省エ
ネルギが可能な塗装技術であり、各用途に使用され９台
めている。

ところが、この技術により形成されたｌに熱を加えず常
温で乾燥したまま使用した場合には、ｌ中に若干アミン
が残り、それによって塗膜か劣化するおそれがあるとい
う問題がある。また、塗料材料としてＴＤＩ（＋−リレ
ンジイソシアネート）系の樹脂を使用するため、上述の
如くこれを直接上塗りとして使用すると、た、とえば車
両用外板部品の上塗りに使用すると、耐候性が劣り、塗
膜か黄変する可能性が高い。

本発明は、前）ホの車両用樹脂部品に要求される技術的
課題および上）ホのアミン蒸気による塗膜硬化技術の利
点に着目し、車両外板用樹脂部品表面の、静電塗装のた
めの導電化にアミン硬化技術を利用することにより、上
塗り塗膜については耐候性をもたせ黄変の防止を達成す
るとともに、塗装工程については多種類の樹脂外板ある
いはスチール外板の同時一体塗装を可能にし、外板全体
を統一されたメタリック色にすることを可能にすること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の車両用樹脂部品の塗装方法は、
車両用樹脂部品に導電性塗料を用いて導電プライマ塗装
を施した後、静電塗装を施す塗装方法において、導電プ
ライマ塗装による塗膜を、アミン蒸気により硬化させる
方法、つまり導電プライマ塗装にアミン蒸気による塗膜
硬化法を用いた方法からなる。そして望ましくは、アミ
ン蒸気による塗膜硬化工程と静電塗装工程との間に、ア
ミン蒸気により硬化された塗膜を加熱、乾燥するキュア
工程が設けられている。このキュア工程は、アミン蒸気
硬化工程以後に、３０〜８０°Ｃ１好ましくは４０〜６
０’Ｃで５〜１０分の／ＪＯ熱、乾燥工程として設けら
れる。

また、上記導電プライマ塗装にアミン蒸気硬化を適用す
る方法とてしては、（Ａ＞塗装ブース中で従来同様の導
電プライマ塗装を施した後、その部品をアミン蒸気室に
移して硬化させる方法、（Ｂ）導電プライマの霧化エア
中にアミン蒸気を混合し、導電プライマとアミン蒸気に
よる硬化とを略同時に行う方法、のいずれてもよい。（
△）の方法の場合には、部品を塗装ブースからアミン蒸
気室に移動させるセツティング時間を２分以内とし、導
電プライマによる塗ＩＱの膜厚を４０μｍ以内にするこ
とか望ましい。

［作　　用１ このような塗装方法においては、通常プライマ、中塗り
、上塗りの３コートが施される車両用外板の塗装におい
て、プライマが導電性塗料を甲いた導電プライマとされ
ることにより、樹脂部品表面に導電性が付与されて静電
塗装に備えられ、かつ多種類の樹脂外板あるいはスチー
ル外板との同時一体塗装が可能とされる。この導電プラ
イマに、アミン蒸気硬化技術か用いられるので、樹脂部
品表面に直接接触する塗膜は、迅速に硬化され、塗膜の
平滑性、鮮映性か確保されるととも゛に、ピンホール等
の表面欠陥の発生が抑えられる。この導電プライマ塗膜
の上に中塗り、上塗りが施されるわけであるから、導電
プライマ塗膜自身は直接は大気に曝されず、上層塗膜に
さえ耐候性をもたゼれば、塗膜全体としての耐候性は十
分に確保され、黄変も防止される。尚、本明細書では主
に３コート系塗膜について記載するが、導電プライマ、
上塗りの２コート系塗膜についても本発明は適用可能で
ある。叉、スチール部品と一体塗装を施さない樹脂部品
の２コート、３コート系にも前述の課題（イ）−■■を
対策するためにもちろん適用できるものである。

［実施例］ 以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。

第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。第１図は、本発明による、車両外板用樹脂パネルの
塗装工程の第１の態様を示しており、成形された樹脂パ
ネルは、洗浄された後、塗装ブース中で導電性塗料を使
用して導電プライマ塗装が施される。導電プライマ塗装
が施された樹脂パネルは、セツティング時間ｔにてアミ
ン蒸気室に移動され、アミン蒸気で塗膜を硬化させた後
には、適切な加熱温度、乾燥時間にてキュアするポスト
キュア工程が設けられている。しかる後、中塗り塗装、
乾燥、上塗り塗装、乾燥が施される。

一般的には中塗り塗装に静電塗装が適用される。

このような塗装工程により、第２図に示すように、樹脂
１の表面上にまず導電プライマ塗膜２、つづいて中塗り
塗膜３、上塗り塗膜４から成る塗膜が形成される。

上記塗装工程においては、アミンとしてＤ〜ＩＥＡ（ジ
メチルエタノールアミン）を使用した。また、評価用樹
脂として、Ｒ−ＲＩＭウレタン（軟質樹脂の代表として
）とＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ　ＨｏｌｄｉｎｇＣｏｍｐｏｕ
ｎｄ　：硬質樹脂の代表として）使用し、中、上塗り塗
料は、１２０°Ｃ焼付はタイプのユニコート（日本ヒー
ケミカル社製）を使用した。上記Ｓ〜ＩＣとＲ−ＲＩＭ
に使用した導電プライマの組成を表−１に示ず。

［表−１］　（単位二重Φ％） エア霧化ガンにより、表−１の導電性塗料を樹脂１の表
面に塗装し、約１分間ブース内に装置した後、第３図に
示すように、アミン蒸気が約１１０００ｐｐの）開度に
保たれたアミン蒸気室５に被塗物６を搬入した。

アミン蒸気室５内のアミンｆＡｒＸは、常時アミンセン
サ８て検知され、所定の濃度以下になると、制御盤１０
からの電気信号により電磁弁９が開となり、アミン供給
タンク７からアミン蒸気が供給される。尚、アミン蒸気
室５内は、循環ファン１２、循環配管１１により常時循
環状態にあり、又室温は３０°Ｃ１相対湿度は４０〜７
０％に維持されている。アミン蒸気室５内に約２分装置
された被塗物６は、炉内が５０’Ｃに保たれたポストキ
ュア室に搬送され、ここで約１０分加熱され、中塗り工
程以後でのピンホール発生防止と、樹脂表面の熱収縮を
防止するための硬化の促進と、塗膜中に残存する余分ア
ミンの除去が行われる。ポストキュアが完了した被塗物
６は、次の中塗り工程に移行する前に、一体塗装用の治
具・台車に仕掛けられ、中塗り塗膜３、上塗り塗膜４か
形成される。

実施例２ 次に、第４図および第５図に第２実施例を示す。

本実施例では、第４図に示すように、導電プライマ塗装
において、霧化エア中にアミン蒸気が混合され、導電プ
ライマとアミン蒸気による塗ｖｉ、硬化が略同時に行わ
れる。第５図に示すように、使用する塗装ガン１３のジ
ョイン（・部１４には、導電性塗料の供給タンク１６、
配管１５により、導電性塗料が供給され、又ジヨイント
１７にはアミン供給タンク１９、配管１８によりアミン
蒸気が供給され、ジヨイント２０には霧化用エアが供給
される。２１は配管、２２はレギュレータ、２３は、霧
化用エアとアミン蒸気の混合装置である。このカンによ
り塗装された塗膜中には、すでにアミンが混入されてお
り、前記第１実施例の蒸気室は不要となる。これ以後の
工程は第１実施例と同じである。

上記第１、第２実施例による塗装完成品を、スチールパ
ネル（プライマ、中塗り、上塗りの３コート）の塗装完
成品との外観品質（鮮映性：ＰＧＤ）についての比較を
第６図に示す。図に示すように、スチールパネルとほぼ
同等の品質が得られた。

また、ピンホール抑止効果を第７図に示す。ポストキュ
ア工程を設けることにより、ピンホールが大幅に抑止さ
れていることが判る。

ざらに、スチールパネルと同時塗装した時のメタリック
色差へＥは、△Ｅ＝０．１〜０．２で、スチールパネル
、樹脂パネルともほぼ同じレベルに保たれた。

次に前述の第１実施例（第１図）の塗装工程において、
塗装ブースからアミン蒸気室への被塗物移動のセツティ
ング時間ｔを２分以内とした。また、導電プライマによ
る塗膜の膜厚を４０μｍ以下とした。第８図および第９
図に、プライマ膜厚、時間ｔのセツティングと品質との
関係を示す。なお、第８図および第９図に示した試験に
用いた被塗物はＲ−ＲＩ　Ｍパネルである。第８図にお
（プる条件を表−２に、第９図における条件を表−３に
それぞれ示す。

［表−２］ ［表−３］ 第９図に示すように、セツティング時間が長くくなると
、塗膜表面が増粘するため、アミン蒸気が浸透しずらく
なり、品質が低下すると考えられる。これは第１０図の
、ポストキュア後のゲル分率変化を児ても明らかである
。

一方、第８図においてプライマ膜厚が厚くなると、アミ
ン蒸気は塗膜の深さ方向に浸透しずらくなるため、品質
が低下したと考えられる。これも、第１１図のポストキ
ュア後のゲル分率変化を児ても明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の車両用樹脂部品の塗装方
法によるときは、静電塗装を控えた車両用樹脂部品の導
電プライマにアミン蒸気硬化法を適用し、樹脂部品表面
を導体化するとともに導電プライマ塗膜を迅速に硬化さ
せるようにしたので、塗ｖＡ屹燥工程等にお（プる塗装
不具合の発生を防止しつつ、他種類の樹脂部品あるいは
スチール外板との同時一体塗装を行うことができ、同時
一体塗装によりメタリック色を外面全面にわたって統一
化するとともに、上塗り塗料を耐候性のある塗料に選択
することにより塗膜全体について十分な耐候性をイ」与
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る塗装工程を示すフロ
ー図、 第２図は本発明による塗膜の一態様を示す塗模厚み方向
断面図、 第３図は第１図の工程におけるアミン蒸気室の概略構成
図、 第４図は本発明の第２実施例に係る塗装工程を示すフロ
ー図、 第５図は第４図の工程におけるアミン蒸気混入霧化エア
吹付は装置の機器系統図、 第６図は本発明による塗装品の鮮映性に関する特性図、 第７図は本発明による塗装品のピンホール発生数に関す
る特性図、 第８図は導電プライマ膜厚と品質との関係図、第９図は
セツティング時間と品質との関係図、第１０図はセツテ
ィング時間とゲル分率との関係図、 第１１図は導電プライマ膜厚とゲル分率との関係図、 である。 １・・・・・・・・・・・・樹脂 ２・・・・・・・・・・・・導電プライマ塗膜３・・・
・・・・・・・・・中塗り塗膜４・・・・・・・・・・
・・上塗り塗膜５・・・・・・・・・・・・アミン蒸気
室６・・・・・・・・・・・・被塗物 ７・・・・・・・・・・・・アミン供給タンク８・・・
・・・・・・・・・アミンセンサ９・・・・・・・・・
・・・電磁弁 １０・・・・・・・・・・・・制御盤 １１・・・・・・・・・・・・循環配管１２・・・・・
・・・・・・・循環ファン１３・・・・・・・・・・・
・塗装ガン１４・・・・・・・・・・・・ジヨイント部
１５・・・・・・・・・・・・配管 １６・・・・・・・・・・・・導電性塗料の供給タンク
１７・・・・・・・・・・・・ジヨイント１８・・・・
・・・・・・・・配管 １９・・・・・・・・・・・・アミンの供給タンク２０
・・・・・・・・・・・・ジヨイント２１・・・・・・
・・・・・・配管 ２２・・・・・・・・・・・・レギュレータ２３・・・
・・・・・・・・・混合装置ｔ・・・・・・・・・・・
・セツティング時間待　許　出　願　人　　トヨタ自動
車、株式会社第３図 第５図 ！／３ 第６図 ／？−Ｒ１，１ｆ　　　　　Ｓ、１１Ｃパネル・　　　
パフ、ノし 第７図 Ｒ−Ｒ１１ｆ　　　　Ｓ、ＵＣ 第１１図 漠、１ｚ（μ、１ ０１０　　　　′ｍ　　　　６＋　　　　−＋寵と駆〈
：１へ八へ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両用樹脂部品に導電性塗料を用いて導電プライ
   マ塗装を施した後、静電塗装を施す塗装方法において、
   前記導電プライマ塗装による塗膜を、アミン蒸気により
   硬化させることを特徴とする車両用樹脂部品の塗装方法
   。
2. （２）前記アミン蒸気による塗膜硬化工程と静電塗装工
   程との間に、アミン蒸気により硬化された塗膜を加熱、
   乾燥するキュア工程が設けられている特許請求の範囲第
   １項記載の車両用樹脂部品の塗装方法。