JPH111657A - アンダーコート組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃吸収力を高め、防音性能の機能を付与す
ることにより、通常の自動車製造の焼付条件にて均一な
発泡セル層及び表面皮膜層を形成し、塗布重量を増加さ
せることなく耐チッピング性（防錆性）と防音性能を得
ることができ、特に自動車走行中にタイヤから巻き上げ
られる石、砂等による騒音を軽減させることができるよ
うにした塩ビゾル系アンダーコート組成物を提供する。 【解決手段】 ポリ塩化ビニル樹脂と、可塑剤と、炭酸
カルシウム粉末と、発泡剤と、有機質充填材とを必須成
分として含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車走行中にタイヤ
から巻き上げられる石、砂等による騒音を軽減させるた
め、衝撃吸収能力を高めかつ防音性能の機能を付与した
塩化ビニルプラスチゾル系アンダーコート（以下、塩ビ
ゾル系アンダーコートと称することがある。）組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に求められるニーズの一つである
快適性の追求が近年さらに高まりつつある。従来、自動
車の床裏、ホイールハウス部及びロッカー部に塗布され
ている塩ビゾル系アンダーコートは、飛び石による車体
の損傷を保護する目的として用いられてきたものであ
る。

【０００３】塩ビゾル系アンダーコートは優れた耐チッ
ピング性能を有し飛び石からの衝撃により発生する打撃
音を吸収する効果はある。しかし、この塩ビゾル系アン
ダーコートによる打撃音吸収効果を更に向上させるには
塩ビゾル系アンダーコートの塗布膜厚を増加させなけれ
ばならなかった。

【０００４】飛び石による打撃音低減には、塩ビゾル系
アンダーコートの膜厚が厚い程効果が大きくなる。その
ため、従来、飛び石による打撃音の低減対策として無発
泡型アンダーコートの塗布膜厚をより厚くしているが、
車体重量の増加及びコストアップ等の問題があり、その
ための解決方法として発泡剤を混入し重量増を招くこと
なく膜厚を厚くする方法が提案されていた（特開平２−
２０２５６０号公報）。しかし、この提案された従来方
法によると、実際の自動車製造工程では場合によっては
発泡層が不均一だったり又、表面にブリスターが発生し
たりする等の新たな問題が発生した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、塗布膜
厚を薄くして加熱硬化後に均一に厚くなる手法として塩
ビゾル系アンダーコートに発泡剤、有機質充填材及び炭
酸カルシウム粉末を添加することを試みたところ、通常
の自動車製造工程の焼付条件で充分な膜厚を得、表面皮
膜もブリスター等の不具合もなく、均質で打撃音低減効
果が向上することを見出し、本発明を完成したものであ
る。

【０００６】本発明は、衝撃吸収力を高め、防音性能の
機能を付与することにより、通常の自動車製造の焼付条
件にて均一な発泡セル層及び表面皮膜層を形成し、塗布
重量を増加させることなく耐チッピング性（防錆性）と
防音性能を得ることができ、特に自動車走行中にタイヤ
から巻き上げられる石、砂等による騒音を軽減させるこ
とができるようにした塩ビゾル系アンダーコート組成物
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の塩化ビニルプラスチゾル系アンダーコート
組成物は、ポリ塩化ビニル樹脂と、可塑剤と、炭酸カル
シウム粉末と、発泡剤と、有機質充填材とを必須成分と
して含有することを特徴とする。

【０００８】本発明の塩化ビニルプラスチゾル系アンダ
ーコート組成物において用いられるポリ塩化ビニル樹脂
としては、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用い、そ
の重合度は１５００〜２１００が好適であり、１７００
〜２０００がさらに好適である。重合度が２１００を越
えると、加熱硬化特性が悪くなり、充分な発泡が得られ
ない。

【０００９】また、塗膜強度が不足して耐チッピング性
が劣る。重合度が１５００に満たないと貯蔵安定性が劣
り、実ラインでの作業適性に問題が出てくる。

【００１０】上記酢酸ビニル樹脂の含有量は４．０〜１
０．０％が好適であり、７．０〜９．０％がさらに好適
である。含有量が１０．０％を越えると、経時粘度変化
が大きくなり、作業性を損う。含有量が４．０％に満た
ないと、加熱硬化特性が悪く発泡が抑制されかつ耐チッ
ピング性が劣る。

【００１１】塩ビゾル系アンダーコートの硬化皮膜を柔
軟にするため用いられる可塑剤としてフタル酸系、ポリ
エステル系、スルホン酸系又はリン酸系から選ばれた１
種又は２種以上の可塑剤を用いるのが好適である。これ
らの可塑剤のうち、フタル酸系可塑剤は、塩化ビニル樹
脂の加熱時の溶融粘度に影響を及ぼし発泡剤の分解性と
のバランスが良くなり、硬化皮膜の発泡セル形成に有効
であり、特に好適である。

【００１２】可塑剤としてはフタル酸ジーｎーブチル、
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸
ジ−ｎ−オクチル（ｎ−ＤＯＰ）、フタル酸ジイソデシ
ル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）な
どのフタル酸系可塑剤が好適に使用されるが、ポリエス
テル系可塑剤、スルホン酸エステル系可塑剤、リン酸エ
ステル系可塑剤なども適宜１種又は２種以上を組み合せ
て使用することができる。

【００１３】可塑剤の添加量としては塩化ビニル樹脂ゾ
ル用ペーストのためには巾広く使用できるが、発泡皮膜
を均一にしかも高発泡倍率にしようとするなら３５〜６
０重量％が好ましい。この添加量が少なすぎると加熱溶
融しても均一な硬化皮膜がえられないばかりか発泡倍率
も十分なものが得られない。又、この添加量が多すぎる
と硬化皮膜物性が低下し、硬化皮膜を放置すると表面に
可塑剤のブリードアウトが発生しやすくなる。

【００１４】従来の塩化ビニルプラスチゾル系の耐チッ
プ塗料組成物においては、充填材として添加される炭酸
カルシウムの平均粒径は０．０８〜２０μｍである。こ
れに対し、本発明のアンダーコート組成物においては、
充填材の一種として添加される炭酸カルシウムの平均粒
径が０．０３〜０．０７μｍの範囲内にあるものが好ま
しい。このように炭酸カルシウムの平均粒径を従来より
微細化することにより、耐熱垂れ性が低下することを効
果的に防止することができる。

【００１５】これは、炭酸カルシウムの平均粒径が微細
化されることにより塗料組成物のチクソトロピィー性が
向上し、塗料組成物の粘度が増大したためと考えられ
る。炭酸カルシウムの平均粒径が０．０７μｍより大き
いと、上記チクソトロピィー性向上による耐熱垂れ性の
低下防止効果が十分に得られなくなる。

【００１６】一方、炭酸カルシウムの平均粒径が０．０
３μｍより小さいと、比表面積が増大するとともに、炭
酸カルシウム粒子同士の凝集力が増大するため、炭酸カ
ルシウムの二次、三次粒子が壊れにくくなり（ブロッキ
ング現象）、分散性が低下し、その結果上記チクソトロ
ピィー性向上による耐熱垂れ性の低下防止効果が十分に
得られなくなるとともに、スプレー作業性も低下する。

【００１７】発泡剤は加熱時にＮ₂ ガス又は炭酸ガス等
を発生し塩ビゾル系アンダーコートの中に独立型気泡を
形成させ体積を増加させる。発泡剤にさらに発泡助剤を
添加することにより発泡剤の分解が促進され、塩ビゾル
系アンダーコートの硬化温度条件を低下させる効果があ
る。

【００１８】発泡剤としては重炭酸ナトリウム、炭酸ア
ンモニウムなどの無機系発泡剤、アゾジカルボンアミド
（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラ
ジド（ＯＢＳＨ）などの有機系発泡剤、未発泡ミクロバ
ルーンなどが使用できる。

【００１９】有機系発泡剤の発泡助剤として金属酸化物
（例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等）や尿素及び
その化合物が挙げられ、これらの化合物は単独あるいは
併用して用いることができる。この発泡助剤の添加によ
って発泡の開始温度を低下させ広範囲の焼付条件でもあ
る一定の発泡率が得られる。

【００２０】また、それらの添加剤を使用しない方法と
して市販のガスミックスシステムを用いて液状物に強制
的に炭酸ガスを圧入し均一な発泡体を得る方法も使用で
きる。

【００２１】本発明の塩ビゾル系アンダーコート組成物
の有機質充填材はそれを添加することによって、硬化皮
膜中の発泡セルの独立形成を保持しブリスターの発生を
有効に防ぐことができる。

【００２２】この有機質充填材としては、アクリル樹
脂、スチレン樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂
から選ばれた１種又は２種以上の有機質粉末を用いるの
が好適である。とりわけ可塑剤中において加熱焼きつけ
中に可塑剤を吸収するような材料が好ましい。

【００２３】飛び石による打撃音の吸収能力をさらに良
くするためには、硬化皮膜を柔軟にして適正な独立発泡
セルを形成させることが必要である。塩ビ樹脂ゾルペー
ストに発泡剤を使用して発泡皮膜を得る上で発泡セルの
調整、均一性が最も重要である。上記アンダーコート組
成物にセル調整剤をさらに含有せしめることによって、
適正な独立発泡セルを形成することが可能となる。

【００２４】本発明の塩ビゾル系防音アンダーコートは
自動車塗装ラインの従来のアンダーコート塗布と同様の
ライン条件と焼き付け条件で使用することができる。塗
布は通常のエアレススプレーにて塗布され、１３０℃〜
１５０℃の焼き付け炉２０分〜３０分の加熱で均一な発
泡性で、かつ外観品質を損ねることのないコート皮膜を
得ることができる。

【００２５】上記した構成の本発明のアンダーコート組
成物を自動車車体の所定部位例えば、ホイルハウス、ロ
ッカー部、床裏等に塗布することによって防音効果を高
めた自動車車体構造を得ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の自動車車体構造の一つの
実施の形態を図１によって説明する。図１において、２
は自動車車体であり、駆動機構は省略してある。本発明
のアンダーコート組成物は、ホイルハウス４，４、ロッ
カー部６及び床裏８に塗布される。このように塗布する
ことによって自動車車体２の防音性及び耐チッピング性
能は極めて向上する。

【００２７】

【実施例】以下に本発明のアンダーコート組成物の実施
例を挙げて説明する。実施例１〜６及び比較例１，２ 表１に示したアンダーコート組成物を調製し、それぞれ
の性能について表１に示した項目について試験を行ない
その結果を表１に示した。

【００２８】実施例１〜３の組成物をエアレススプレー
ポンプ（キング型）で図３に示すような３０ｃｍ角の電
着塗装鋼板に塗布、２ｍｍ厚となるようにした。スプレ
ー性は良好でパターン巾も十分広がり、ミストも少なく
均一に塗布することができた。塗布したテストピースを
１４０℃の恒温槽に３０分保持し、加熱焼き付けしたと
ころ、発泡皮膜が形成され外観の良好な表面皮膜が得ら
れた。

【００２９】このテストピースを実際に自動車のホイル
ハウス及びロッカー部に塗布し、砂利を敷いたテストコ
ースを走らせた際と同様の試験効果（代用試験）が得ら
れる石跳ね音低減効果測定試験（試験方法８）を行なっ
た。その結果、従来の塩ビゾル系（無発泡タイプ）アン
ダーコート（比較例１）に比較して打撃音は約５〜１０
ｄＢ低下し、充分な石跳ね音低減効果が認められた。ま
た上記発泡状態にて耐チッピングテストを行なったとこ
ろ、耐チッピング性も良好であることが確認された。同
様に実施例４〜６の試験を行なったところ、従来のアン
ダーコートに比較して石跳ね音低減効果の向上効果が認
められたが、とくに発泡助剤、セル調整剤、有機質充填
材を併用混合したものは著しい効果があった。又、前記
の併用にて耐ブリスター性も向上したため外観品質も比
較例１，２に比べ向上し、従来のアンダーコートと比較
しても優るとも劣らないものに仕上げることができた。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１における（注）は次の通りである。 （１）：鐘ケ淵化学工業（株）製塩化ビニル樹脂 （２）：新第一塩ビ（株）製塩化ビニル樹脂 （３）：積水化学（株）製可塑剤

【００３２】 （４）：丸尾カルシウム（株）製炭酸カルシウム （５）：丸尾カルシウム（株）製炭酸カルシウム （６）：大塚化学（株）製発泡剤 （７）：永和化成（株）製発泡剤

【００３３】 （８）：三菱ガス化学（株）製キシレン樹脂粉末 （９）：武田薬品（株）製スチレン樹脂粉末 （１０）：日本ゼオン（株）製アクリル樹脂粉末 （１１）：新第一塩ビ（株）製セル調整剤 （１２）：永和化成（株）製発泡助剤 （１３）：正同化学工業（株）製発泡助剤

【００３４】表１における試験方法は次の通りである。 １．粘度 ２０℃にてＢＨ型粘度計，ローターＮｏ．７，２０ｒｐ
ｍによる。

【００３５】２．スプレー性 日本グレイ（株）製エアレススプレーポンプ（キング
型）を用いてガン前圧力１００Ｋｇ／ｃｍ² ，ノズル＃
５３７で塗布した時良好なパターン巾が得られ、テール
やミストが少なく塗布ムラなどないこと。 ○：良好なパターン巾、テール、ミストなし、塗布ムラ
なし △：パターン巾ややせまい、テール、ミストややあり ×：パターン巾広がらない、塗布ムラがひどく均一塗布
できない

【００３６】３．垂れ性 １５０×７０×０．８ｍｍの電着塗装板にサンプルを半
径５ｍｍ×１００ｍｍのビード状に塗布して垂直にたて
かけ室温で３０分間放置した後、９５℃の乾燥器内に８
分間加熱後取り出し、垂れ（ｍｍ）を測定する。

【００３７】４．接着性 １００×２５×１．０ｍｍの電着板の端部にサンプルを
塗布し、接着部の膜厚が３ｍｍとなるようスペーサーを
はさみ接着、固定して１４０℃、２０分間加熱焼き付け
を行なう。取り出し後スペーサーをとり除き引張速度５
０ｍｍ／分でせん断接着力を測定する。 ○：破壊状態が凝集破壊 △：破壊状態が一部界面破壊 ×：破壊状態が全面破壊

【００３８】５．表面皮膜の均質性 電着板上にｗｅｔ２ｍｍ厚で塗布し、１４０℃×２０分
で焼きつけた時に部分的に大きな気泡が発生したり（い
わゆるブリスター）表面に著しく凹凸が発生せず、均一
な発泡層が形成されたかを目視観察する。

【００３９】６．耐チッピング性 １５０×７０×０．８ｍｍの電着塗装板にサンプルをｗ
ｅｔ１ｍｍにて塗布１４０℃×３０分焼きつける。室温
に戻ったらＭ４真ちゅうナットを２ｍの高さから直径５
ｃｍの塩ビパイプを通して落下させ塗膜に素地に達する
穴があくまで連続落下させる。試験片の角度は６０°と
する。

【００４０】７．発泡率 サンプルを３０×７０ｍｍのアルミ板に半径５ｍｍ×５
０ｍｍの半円ビード状に塗布し、１４０℃×３０分の焼
きつけ前後の体積変化を水中置換法で測定する。

【００４１】８．石跳ね音低減効果測定 図２に示すとおり、４５°に傾けた固定枠の上に、内径
２５ｍｍ、長さ２ｍのビニルパイプをサンプル中心点に
剛球が落下するように設置する。そして、剛球を一個ず
つ落下させ、パネル及びアンダーコート面に衝撃したと
きに発生する衝撃音を測定する。マイク位置は、パネル
面中央から真横に２００ｍｍ、パイプ中央から４０ｍｍ
（高さ１５０ｍｍ）。

【００４２】剛球；スチールボール〔８ｍｍφ（２．０
８ｇ）〕 １．６ｔ×３００×３００ｍｍの鋼板を、外径３００×
３００ｍｍ、内径２００×２００ｍｍ、厚さ２０ｍｍの
鋼鉄製の枠で挟む。試料（アンダーコート）の面積は、
パネル中央に１９０×１９０ｍｍ、ＣｈＡシングルモー
ド（８００ライン）、周波数レンジ１０ＫＨｚ、取り込
み窓関数、矩形ウインドウ、トリガーをかけ、８回の平
均をする。周波数分析１／３オクターブ、Ａ特性補正。

【００４３】テストパネルサイズおよび形状 図３に示すごとく、３００ｍｍ×３００ｍｍのＥＤ板の
中央に、材料を１９０ｍｍ×１９０ｍｍに塗布。各端か
ら、５５ｍｍをマスキング。材料の膜厚はｗｅｔ膜厚で
２ｍｍとなる様に作成する（各ｎ＝１）。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のアンダーコ
ート組成物は、衝撃吸収力を高め、防音性能の機能を付
与することにより、通常の自動車製造の焼付条件にて均
一な発泡セル層及び表面皮膜層を形成し、塗布重量を増
加させることなく耐チッピング性（防錆性）と防音性能
を得ることができ、特に自動車走行中にタイヤから巻き
上げられる石、砂等による騒音を軽減させることができ
るという大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動車車体構造の１例を示す斜視図で
ある。

【図２】石跳ね音測定装置を示す説明図である。

【図３】石跳ね音測定装置におけるテストパネルを示す
平面図である。

【符号の説明】

２ 自動車車体，４ ホイルハウス，６ ロッカー部，
８ 床裏

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｚ // Ｃ０８Ｆ 214/06 Ｃ０８Ｆ 214/06 (Ｃ０８Ｆ 214/06 218:08） (72)発明者 高橋 正男 東京都品川区東五反田４丁目５番９号 セ メダイン株式会社内 (72)発明者 大橋 豊 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 越智 勉 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリ塩化ビニル樹脂と、可塑剤と、炭酸
   カルシウム粉末と、発泡剤と、有機質充填材とを必須成
   分として含有することを特徴とする塩化ビニルプラスチ
   ゾル系アンダーコート組成物。
2. 【請求項２】 セル調整剤をさらに含有することを特徴
   とする請求項１記載の塩化ビニルプラスチゾル系アンダ
   ーコート組成物。
3. 【請求項３】 発泡助剤をさらに含有することを特徴と
   する請求項１又は２記載の塩化ビニルプラスチゾル系ア
   ンダーコート組成物。
4. 【請求項４】 前記可塑剤としてフタル酸系、ポリエス
   テル系、スルホン酸系又はリン酸系から選ばれた１種又
   は２種以上の可塑剤を用いることを特徴とする請求項１
   〜３記載の塩化ビニルプラスチゾル系アンダーコート組
   成物。
5. 【請求項５】 前記有機質充填材としてアクリル樹脂、
   キシレン樹脂、フェノール樹脂、ポリプロピレン樹脂、
   ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂から選ばれた１種又
   は２種以上の有機質粉末を用いることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれか１項記載の塩化ビニルプラスチゾル
   系アンダーコート組成物。
6. 【請求項６】 前記炭酸カルシウムの平均粒径が０．０
   ３〜０．０７μｍであることを特徴とする請求項１〜５
   のいずれか１項記載の塩化ビニルプラスチゾル系アンダ
   ーコート組成物。
7. 【請求項７】 前記ポリ塩化ビニル樹脂として、重合度
   が１５００〜２１００でかつ酢酸ビニル樹脂の含有量が
   ４．０〜１０．０％である塩化ビニル−酢酸ビニル共重
   合体を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
   １項記載の塩化ビニルプラスチゾル系アンダーコート組
   成物。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載のアン
   ダーコート組成物を所定部位に塗布し防音効果を高めた
   ことを特徴とする自動車車体構造。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項記載のアン
   ダーコート組成物を自動車車体の所定部位に塗布するこ
   とにより自動車車体の防音性能を向上させる方法。