JPS6216704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、近年増加しつつある自動車用プラス
チツク部品のメタリツクカラーまたはソリツドカ
ラーの塗装方法に関し、より詳しくは、車体外板
に使用しているメタリツクカラーエナメルまた
は、ソリツドカラーエナメルをそのまま用いるこ
とで、車外外板との色一致性が優れ、さらに上記
カラーエナメルが未硬化または一部硬化の状態で
もその上に塗り重ねるアクリル・ウレタン樹脂塗
料を乾燥して完全硬化させることによつて塗膜性
能を保持できることを特徴とする塗装方法に関す
るものである。 従来自動車の燃費節減対策として、プラスチツ
ク部品を使用して、自動車の軽量化を計る方策が
採られており、自動車の外装用部品にプラスチツ
クを使用する場合に、車体外板との色一致性及び
光沢が要求されている。現用プラスチツク塗装の
場合、プラスチツク部品用塗料と車体外板用塗料
とが相違しているため、色合及び仕上り光沢の一
致性が困難で、大きな問題となつている。 現用プラスチツク部品用塗料はアクリル・ウレ
タン樹脂塗料（レタンPG＃60エナメル、アクリ
ルポリオール樹脂／イソシアネート樹脂＝60/10
重量比、関西ペイント(株)製品）、ポリエステル・
メラミン樹脂塗料（Durethane＃101またはDure
−thane＃300エナメル、日本ペイント(株)製品）な
どを１コートまたは２コートで塗装しているが、
車体外板塗装仕上りと比較すると光沢及び色合が
相違しており、特にメタリツクカラー仕上の場合
その差が著しい。プラスチツク塗装部品と車体外
板塗装物との光沢及び色合を一致させるためには
特に車体外板に使用しているソリツドカラー・エ
ナメルまたはメタリツクカラー・エナメルを使用
することが、必須条件である。 通常プラスチツクの場合、プラスチツク素材に
よつて熱変形温度が相違するが、ポリオレフイン
ABS樹脂、ポリ塩化ビニール、ポリアセター
ル、ポリスチレン、ポリメタアクリル酸メチルな
どのプラスチツク素材は熱変形温度が低いので、
上塗塗装後常温乾燥または60℃〜100℃―30分間
の条件下に強制乾燥を行なつており、一方、RIM
（リアクシヨン・インジエクシヨン・モールデイ
ング）ウレタン樹脂、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリフエノールまたはFRPは熱変形温度
が比較的高く、上塗塗装後80°〜120℃―30分間
の条件下に強制乾燥を行つている。 車体外板に使用されているソリツドカラーエナ
メルはアミノ・アルキド樹脂塗料またはアミノ・
ポリエステル樹脂塗料が主体であり、またメタリ
ツクカラーエナメルはアクリル・アミノ樹脂塗料
またはポリエステル・メラミン（セレロースアセ
テートブチレートを含む）樹脂塗料で、上塗クリ
ヤー塗料はアクリル・アミノ樹脂塗料が２コート
１ベークの塗装方法で使用されている。しかし
て、車体外板に使用されている上塗塗料はソリツ
ドカラー及びメタリツクカラー共に140℃―30分
間で熱硬化させることを必要としているが、この
乾燥条件下では殆んどのプラスチツクは熱変形の
ため使用できなくなる。 本発明者等はこれらの問題点を解消すべく種々
検討した結果、車体外板用熱硬化性樹脂塗料とし
て用いられているソリツドカラーエナメルまたは
メタリツクカラーエナメルを下層に塗装し、アク
リル・ウレタン樹脂塗料、特にクリヤーを上層に
塗り重ねて、下層が未硬化または一部硬化の状態
で上層が完全硬化するよう乾燥させることによつ
て、柔軟性、耐候性、耐薬品性の優れた塗膜が得
られることを見出し、本発明を完成するに至つ
た。 すなわち、本発明は 自動車用プラスチツク素材に２コート１ベーク
方式によりメタリツクカラーまたはソリツドカラ
ー塗装仕上げを施こす塗装方法において、(イ)車体
外板用塗料を下層に塗装後、(ロ)得られた下層塗膜
上にウエツトオンウエツトで上層のアクリル・ウ
レタン樹脂塗料を塗り重ね、(ハ)次いで常温〜約
120℃で約10分〜約72時間の範囲の乾燥条件下に
乾燥させて、該下層塗膜が未硬化または一部硬化
の状態で該アクリル・ウレタン樹脂塗料の上層塗
膜を完全硬化せしめることにより該下層塗膜のゲ
ル分率を０〜75％とすると共に該アクリル・ウレ
タン樹脂塗料の上層塗膜のゲル分率を90％以上と
することを特徴とする自動車用プラスチツクの塗
装方法を提供するものである。 本発明でいうソリツドカラー塗装仕上げとは、
いわゆるメタリツクカラー塗装仕上げに対応する
呼称であつて、仕上り塗膜の外観において金属的
光輝性がない塗装仕上げをいい、不透明着色仕上
げに属するものである。一方メタリツクカラー塗
装仕上げとは、金属性箔状顔料を混入させ金属状
の特殊な輝きを発生せしめる塗装仕上げをいう。
上記塗装仕上げは上下二層よりなるいわゆる２コ
ート１ベーク方式で行なわれている。 本発明で用いられる車体外板用塗料とは、アル
キド樹脂、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂
を塗膜主要素とする熱硬化性液状塗料であつて、
有機溶剤型、非水分散型のほか水溶液型、水分散
型などが含まれている。 上記のアルキド樹脂およびポリエステル樹脂は
当該技術でよく知られた縮合系樹脂であつて、た
とえば、ブチル化メラミン樹脂と組合せた有機溶
剤型アミノアルキド樹脂、有機溶剤分散型オイル
フリーポリエステル樹脂とブチル化メラミン樹脂
とを組合わせた非水分散型樹脂、高酸価アルキド
樹脂を塩基で中和・水溶化して、これに水溶性メ
チロール化メラミン樹脂を加えた水溶液型樹脂、
アルキド樹脂エマルシヨンに水溶性メチロール化
メラミン樹脂を添加した水分散型樹脂などがあ
る。 上記のアクリル樹脂とは、通常水酸基官能性ア
クリル系共重合体が用いられ、たとえばこの共重
合体の有機溶液にブチル化メラミン樹脂を組合せ
た有機溶液型樹脂、非水分散型アクリル系共重合
体にブチル化メラミン樹脂を加えた非水分散型樹
脂、分子中に水酸基を有するアクリル系酸性共重
合体を塩基で中和して水溶化し、これに水溶性メ
チロール化メラミン樹脂を加えた水分散型樹脂な
どがある。 また、上記熱硬化性樹脂は少量の熱可塑性樹
脂、たとえば、セルロースアセテートブチレート
などで変性できる。 上述した熱硬化性樹脂に不透明着色顔料およ
び／または金属性箔状顔料を配合して塗料化する
場合、通常の顔料濃度は塗膜主要素である樹脂分
と顔料分との比率において、公知の上塗塗料で慣
用的に採用されている範囲の値である。 本発明に用いられる上層のアクリルウレタン樹
脂は、従来から公知のものであり、アクリルポリ
オール樹脂が水酸基価30〜120で、ゲルパーミエ
ーシヨンクロマトグラフによるピーク分子量が
3000〜12000、Tg点が−30℃〜80℃であり、水酸
基含有アクリル系モノマー、たとえばアクリル酸
またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ルを必須成分として、他のアクリル系コモノマ
ー、たとえばアクリル酸またはメタクリル酸のア
ルキルエステル、アクリル酸またはメタクリル酸
のアミド、アクリルニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシ
ジル等の一種または二種以上とともに常法に従い
共重合することにより製造することができる。さ
らに必要に応じて、アクリル系以外の重合性ビニ
ルモノマーの一種または二種以上を共重合せしめ
てもよい。 また、アクリルポリオール樹脂と組合せて使用
されるポリイソシアネート化合物としては、無黄
変型イソシアネートのヘキサメチレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート等公知のものが挙げられ、こ
れらのアダクト物およびこれらのイソシアネート
化合物の官能基をブロツクしたものも使用可能で
ある。 上記ポリイソシアネート化合物類とアクリルポ
リオール樹脂との配合割合は特に限定されるもの
ではない。一般にはNCO基とOH基とのモル比が
１（当量）になるように配合されるが、目的およ
び用述によつてNCO基過剰もしくはOH基過剰に
なるように配合されても一向にかまわない。 本発明に用いられる二層目のアクリルウレタン
樹脂塗料はクリヤーまたは低顔料濃度のもの、す
なわちアクリルウレタン樹脂100重量部に対し不
透明着色顔料０〜50重量部を配合したものを使用
する。 本発明の方法において、下層の熱硬化性樹脂塗
料を塗装後、上層のアクリルウレタン樹脂塗料を
塗り重ねて乾燥する条件は、常温〜約120℃で約
10分〜約72時間の範囲で適宜選定することができ
（例えば常温乾燥として20℃−72時間、強制乾燥
として60℃〜120℃−10〜60分）、それにより下層
塗膜のゲル分率が０〜75％、好ましくは５〜70
％、上層のアクリルウレタン樹脂塗膜のゲル分率
が90％以上になるように硬化されることができ
る。下層のゲル分率が75％をこえると柔軟性の塗
膜が得られず、また、上層のゲル分率が90％未満
であれば耐薬品性、付着性、耐久性の点で劣る塗
膜となる。ここでいう「ゲル分率」とは塗膜の架
橋密度を推定する方法の一つで三次元架橋反応に
あづかつていない分子を溶媒で抽出し、ゲル分率
を測定する方法で詳細については後述する。 本発明を実施するための塗装手段としては、エ
アスプレー、エアレススプレー、静電スプレー等
が適用でき、下層は素地を完全にいんぺいする
か、あるいはほとんどいんぺいするよう通常乾燥
膜厚が15〜30μ程度に塗装する。下層に塗装を施
した場合には室温または60℃以下で２〜10分間放
置して下層塗膜中の揮発分を追い出す。放置後ク
リヤーまたは低顔料濃度の上層塗料を塗装する。
その乾燥膜厚は下層の膜厚および素地のいんぺい
状態に応じて適宜選定すればよいが、通常20〜40
μの範囲が採用される。 本発明の方法によつて塗装された自動車用プラ
スチツク部品のメタリツクカラーまたはソリツド
カラーは車体外板との色一致性および仕上り外観
にすぐれ、かつ耐薬品性、耐衝撃性、耐久性の点
で車体外板用塗膜と同程度の性能を維持すること
ができる。 以下実施例、比較例を挙げて本発明を詳しく説
明する。 実施例 １ ポリプロピレンをトルエン脱脂し、付着性向上
のためプラズマ処理を行なつた。プラズマ放電処
理は高周波無極放電（15MHz）を使用して、真空
中1.0トールで、80ワツト、60秒放電処理した。
次にアクリル・アミノ樹脂系メタリツクシルバー
エナメル（関西ペイント(株)商品名、マジクロン
300、アクリル樹脂／アミノ樹脂＝80／20重量
比）を15〜20μスプレー塗装し、ウエツトオンウ
エツト（フラツシユオフ５〜10分間）で、その上
にアクリル・ウレタン樹脂系クリヤー（関西ペイ
ント(株)商品名、レタンPG＃60）を30〜40μスプ
レー塗装後セツテイング10〜15分間で、80℃−30
分間強制乾燥した。供試まで室内放置24時間行な
つた。この試片についての試験成績を表１に示
す。 実施例 ２ RIMウレタンプラスチツクをイソプロピルアル
コールで脱脂した。次にポリエステル・アミノ樹
脂系メタリツクシルバー（Dynamil Nobel
Chemicals商品名、ダイナポール（ポリエステル
樹脂／アミノ樹脂／CAB樹脂＝80／20／43重量
比）を15〜20μスプレー塗装し、ウエツトオンウ
エツト（フラツシユオフ：５〜10分間）で、その
上にアクリル・ウレタン樹脂系クリヤー（関西ペ
イント(株)商品名、レタンPG＃60）を30〜40μス
プレー塗装後セツテイング10〜15分間で、120℃
―30分間強制乾燥した。この試片についての試験
成績を表１に示す。 実施例 ３ 実施例１と上塗塗装まで同じである。 上塗塗装後常温乾燥を20℃で３日間行なつた。
この試片についての試験成績を表１に示す。 実施例 ４ RIMウレタンプラスチツクをイソプロピルアル
コールで脱脂した。次にアルキド、アミノ樹脂系
ブルー（関西ペイント(株)、商品名、アミラツク、
アルキド樹脂／アミノ樹脂＝70／30重量比）を15
〜20μスプレー塗装し、ウエツトオンウエツト
（フラツシユオフ：５〜10分間）で、その上にア
クリル・ウレタン樹脂系クリヤー（関西ペイント
(株)商品名、レタンPG＃60）を30〜40μスプレー
塗装後セツテイング10〜15分間で120℃30分間強
制乾燥した。この試片についての試験成績を表１
に示す。 比較例 １ RIMウレタンプラスチツクをイソプロピルアル
コールで脱脂した。次に実施例１と同じメタリツ
クシルバーエナメルに下層塗膜のゲル分率調整の
ためリン酸ブチル系酸触媒（大日本インキ(株)商品
名、ベツカミンＰ−198）を２％添加し、15〜20
μスプレー塗装し、ウエツトオンウエツト（フラ
ツシユオフ５〜10分間）で、その上にアクリルウ
レタン樹脂系クリヤー（関西ペイント(株)商品名、
レタンPG＃60）を30〜40μスプレー塗装後セツ
テイング10〜15分間で120℃30分強制乾燥した。
この試片についての試験成績を表１に示す。 比較例 ２ ポリエステル・アミノ樹脂系メタリツクシルバ
ーエナメルにリン酸ブチル系触媒（大日本インキ
(株)商品名、ベツカミンＰ−198）を２％添加し、
120℃30分間強制乾燥する条件を除いては実施例
２と同じである。この試片についての試験成績を
表１に示す。 比較例 ３ アルキド・アミノ樹脂系ブルーエナメルに比較
例２と同じリン酸ブチル系触媒を２％添加し、
120℃30分間強制乾燥する条件を除いては実施例
３と同じである。この試片についての試験成績を
表１に示す。 比較例 ４ ダル鋼板にボンデライト＃3114（日本パーカラ
イジング(株)リン酸亜鉛系表面処理剤）を使用して
カチオン電着塗料（関西ペイント(株)商品名、エレ
クロン＃9000）を25μ電着し、180℃―30分焼付
した。次にアミラツクシーラー（関西ペイント(株)
商品名、アミノ・アルキド樹脂系中塗塗料）をス
プレーし、140℃−30分間焼付乾燥した（膜厚30
〜35μ）。次にサンドペーパー＃600で水研し、水
切乾燥後マジクロン300シルバーメタリツク（関
西ペイント(株)商品名、アクリル・アミノ樹脂系塗
料）を15〜20μ塗装し、ウエツトオンウエツト
（フラツシユオフ５〜10分間）で、マジクロン300
クリヤー（関西ペイント(株)商品名、アクリル・ア
ミノ樹脂系塗料）をスプレー塗装し、140℃―30
分焼付乾燥した（膜厚30〜35μ）。この試片につ
いての試験成績を表１に示す。 比較例 ５ RIMウレタンプラスチツクをイソプロピルアル
コールで脱脂した。次にアクリル・ウレタン樹脂
塗料レタンPG＃60シルバーエナメル（関西ペイ
ント(株)製品、アクリルポリオール樹脂／イソシア
ネート樹脂＝60／10）を30〜40μスプレー塗装後
セツテイング10〜15分間で、80℃、30分間強制乾
燥した。この試片についての試験成績を表―１に
示す。 比較例 ６ RIMウレタンプラスチツクをイソプロピルアル
コールで脱脂した。次にアクリル・ウレタン樹脂
塗料レタンPG＃60シルバーエナメル（関西ペイ
ント(株)製品、アクリルポリオール樹脂／イソシア
ネート樹脂60／10）を15〜20μスプレー塗装し、
ウエツトオンウエツト（フラツシユオフ：５〜10
分間）で、その上にアクリルウレタン樹脂系クリ
ヤーレタンPG＃60クリヤー（関西ペイント(株)製
品、アクリルポリオール樹脂／イソシアネート樹
脂＝60／10）を30〜40μスプレー塗装後セツテイ
ング10〜15分間で、80℃、30分間強制乾燥した。
この試片についての試験成績を表―１に示す。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車用プラスチツク素材に２コート１ベー
   ク方式によりメタリツクカラーまたはソリツドカ
   ラー塗装仕上げを施こす塗装方法において、(イ)車
   体外板用塗料を下層に塗装後、(ロ)得られた下層塗
   膜上にウエツトオンウエツトで上層のアクリル・
   ウレタン樹脂塗料を塗り重ね、(ハ)次いで常温〜約
   120℃で約10分〜約72時間の範囲の乾燥条件下に
   乾燥させて、該下層塗膜が未硬化または一部硬化
   の状態で該アクリ・ルウレタン樹脂塗料の上層塗
   膜を完全硬化せしめることにより該下層塗膜のゲ
   ル分率を０〜75％とすると共に該アクリル・ウレ
   タン樹脂塗料の上層塗膜のゲル分率を90％以上と
   することを特徴とする自動車用プラスチツクの塗
   装方法。