JP4185737B2 - Coating surface finishing method and coating surface finishing agent - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜表面の仕上げ方法及び塗膜表面用仕上げ剤に関し、特に自動車塗装面のように微細仕上げが要求される塗膜表面の仕上げ方法及びその方法に適した仕上げ剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面保護、所望の色、及び美感を与えることを目的として、自動車表面には通常塗装が施される。塗装は、樹脂組成物である塗料を車体の表面に塗りひろげ、硬化させてほぼ均一な厚さの連続した樹脂被膜を形成する操作である。塗装により物体の表面上に形成された樹脂被膜は塗膜と呼ばれる。
【０００３】
塗装工程の最中に何等かの塗料の機能障害、泡かみ、ごみの付着等が生じると、形成される塗膜の均一性、連続性や表面平滑性が阻害され、塗膜の表面に白濁跡、凹み、及びキズのような欠陥が生じる。また、塗膜形成後にも車体の摩擦や衝突により塗膜の均一性、連続性や平滑性が阻害されると、塗膜表面に欠陥が生じる。塗膜表面に欠陥があると車体の美感が損なわれ、自動車等の商品価値が低下するためこれを補修する必要がある。
【０００４】
塗膜表面の欠陥を補修する際には、塗膜の欠陥を除去し、必要であれば欠陥除去部分を再度塗装し、そして欠陥除去部分又は再塗装部分を周囲と同じ外観に復元する作業が行われる。そしてその作業として、一般には、塗膜表面の肌調整、磨き、及び仕上げの工程が順次行われる。
【０００５】
塗膜表面の肌調整は、補修部分について、肌のストラクチャー、例えばゆず肌の凹凸状態を周囲と同程度に合わせる工程である。その際、補修部分は砥粒サイズ５〜１０μｍ（ＪＩＳ＃１５００〜＃３０００）の研磨布紙等を用いて研磨される。または、粒径１０〜２０μｍの細目コンパウンド及び硬めのパッドやバフで研磨される。磨きは、肌調整によって生じた研磨傷を小さくしていく工程である。その際には、約５〜１０μｍの極細目コンパウンド及び軟らかめのパッドやバフが用いられる。仕上げは、研磨傷を更に小さくしてゆき、研磨による傷が見えないようにする工程である。その際には、約２〜３μｍの超粒子コンパウンド及び軟らかめのパッドやスポンジバフが用いられる。
【０００６】
このように塗膜の補修作業のほとんどは、砥粒を使用した研磨作業である。そして、砥粒は金属酸化物やダイヤモンドで成り、塗膜と比較して硬度は著しく高い。それゆえ、砥粒を用いて塗膜の研磨作業を行うと塗膜表面には必ず研磨傷が形成される。上述の塗装外観の復元作業は、換言すれば、砥粒の粒径を徐々に小さくして塗膜に形成される研磨傷を小さくしてゆき、肉眼で見えなくなるまでにする作業である。
【０００７】
仕上げ工程において研磨傷を小さくした場合、研磨傷の凹凸周期が光の波長と同程度になることがある。さらに、仕上げ工程でシングルアクションサンダーやシングルポリッシャー等を用いて砥粒を規則的に運動させると、仕上がり面には、光の波長と同程度のオーダーの周期で、規則的な縞状の凹凸が形成される。そこに光が当って反射すると、光路差による光の干渉が生じ、その部分だけが虹色に光って見える現象が生じる。この現象は一般にオーロラマークと呼ばれている。
【０００８】
塗膜の仕上がり面にオーロラマークが発生した場合には、これを除去するために更に研磨が行われる。オーロラマークを除去するためには、研磨傷を不規則にしなければならず、研磨パッドを複雑に運動させなければならない。それゆえ、ダブルアクションサンダー等を使用して少しずつ研磨する作業が必要となり、処理に熟練、時間及び労力を要する。
【０００９】
また、たとえオーロラマークを除去しても、小さな研磨傷は存在している。そのため砥粒を使用した塗膜表面の仕上げ方法では、塗膜表面につやを出すのに限界がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、塗膜の補修の仕上げ工程に使用した場合に、オーロラマークを発生させないでつや出しも十分にすることができる塗膜表面の仕上げ方法及び塗膜表面用仕上げ剤を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塗膜表面に仕上げ剤を塗布する工程；及び仕上げ剤が塗布された塗膜表面を磨く工程；を包含する塗膜表面の仕上げ方法であって、
該塗膜の硬度はデュロメータＡ硬度で９０〜９５であり、
該仕上げ剤は、
（ａ）水１００重量部；
（ｂ）石油系溶剤１〜５０重量部；及び
（ｃ）プラスチック製粒子１〜５０重量部；
を含有する水性組成物であり、
該プラスチック製粒子の硬度は、塗膜の硬度よりもデュロメータＡ硬度で２以上低い値で８０〜９０の範囲である方法を提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の塗膜表面用仕上げ剤は、少なくとも水、石油系溶剤、及びプラスチック製粒子を含有する水性組成物である。
【００１３】
石油系溶剤
石油系溶剤としては、塗膜に対する膨潤性及び潤滑性に優れるものが好ましい。塗膜が軟質化されるとともにプラスチック製粒子の動きの自由度が高められるので、ゆず肌のような表面のストラクチャー調整が促進され、仕上げ剤の性能が向上するからである。
【００１４】
塗膜には、一般にアクリルメラミン樹脂、アミノアルキド樹脂、ウレタン樹脂等が用いられる。このような塗膜の硬度は、石油系溶剤で膨潤させる前は、一般にＨ〜２Ｈである（ＪＩＳ（１９７９、Ｋ５４００））。他方、石油系溶剤で膨潤させた後は、塗膜の硬度はＢ程度となることが研磨促進の面から好ましい。
【００１５】
一般に、塗膜表面の仕上げのために磨く工程は２５〜６０℃の環境温度において１〜５分間行われる。そのため、石油系溶剤はその間乾燥しない程度に難揮発性である必要がある。従って、石油系溶剤は、初留点（initial boiling point）が好ましくは１００℃以上、より好ましくは１３０℃以上である。
【００１６】
また、石油系溶剤は塗膜表面に付着しても布で容易にふきとることができ、塗膜内部に残留し難いものが好ましい。
【００１７】
石油系溶剤とは石油の分留によって得られる溶剤をいう。本発明の塗膜表面の仕上げに用いるのに好ましい石油系溶剤は、沸点範囲１００℃〜３５０℃の留分である炭化水素化合物、およびこれらの混合物である。特に炭素数３〜２２、好ましくは炭素数７〜１３のパラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素、芳香族系炭化水素、およびこれらの混合物が好ましい。
【００１８】
芳香族系炭化水素は芳香族環を含み塗膜を膨潤させる効果が強い。しかし、芳香族環が３個以上つながった芳香族系炭化水素には有害物もあり、芳香族炭化水素を用いる場合は芳香族環のつながりは２個以下であるものが好ましい。
【００１９】
石油系溶剤は５０度〜１００度、好ましくは６０度〜９０度のアニリン点（混合アニリン点）を有するものが好ましい。石油系溶剤のアニリン点が低すぎると塗膜を劣化させる怖れがある。
【００２０】
また、作業者の健康や安全、および環境に対する影響を考慮すれば、臭気や皮膚に対する刺激が少なく、発火点が高い石油系溶剤を選択することが好ましい。具体的には、炭素数７〜１３のパラフィン系炭化水素を含む石油系溶剤が好ましい。
【００２１】
石油系溶剤は、水１００重量部に対して好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは１〜３０重量部、更に好ましくは３〜１０重量部の量で仕上げ剤に含有させる。石油系溶剤の配合量が１重量部を下回ると塗膜が充分に膨潤しないため塗膜表面のストラクチャー調整効果が得られず、５０重量部を上回ると塗膜が柔軟になり過ぎて塗膜表面の仕上がりが悪化する。
【００２２】
プラスチック製粒子
従来、塗膜表面用仕上げ剤では塗膜表面のストラクチャーを調製する成分としては主として砥粒が使用されてきた。しかしながら、砥粒は塗膜を研磨するため塗膜の仕上がり面には必ず研磨傷が形成され、オーロラマークの発生や光沢低下の原因となる。本発明の仕上げ剤では、砥粒よりも軟質な材料であるプラスチック製の粒子を使用することによって研磨傷の形成を抑制しながら塗膜表面のストラクチャーが調整される。
【００２３】
このプラスチック製粒子の硬さは塗膜の硬さ以下であることが好ましい。プラスチック製粒子の硬さが塗膜の硬さを越えると塗膜表面のストラクチャーが乱れたり研磨傷が形成されて仕上がり面の外観や光沢が低下する怖れがある。
【００２４】
通常、塗膜の硬度はデュロメータＡ硬度で９０〜９５である。従って、プラスチック製粒子の硬さは塗膜の硬度よりもデュロメータＡ硬度で２以上低い値、例えば、上記硬度で８０〜９０であることが好ましい。
【００２５】
プラスチック製粒子の形状に特に制限はないが、球状が好ましい。塗膜表面のストラクチャーを調製する効果が大きく、塗膜表面において研磨傷が発生し難くなるからである。粒子の大きさとしては、平均粒径が５〜５００μｍのものが好ましく、２０μｍ〜１００μｍのものが更に好ましい。粒子の平均粒径が５μｍ未満であると塗膜表面のストラクチャーに加わる力が不十分となり、５００μｍを越えると粒子がストラクチャーの内部に入り難くなる。
【００２６】
プラスチック製粒子の材質は、適当な硬さの樹脂から適宜に選択できる。例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート等のポリマーである。耐溶剤性を高めるために架橋してあるポリマー粒子が好ましい。
【００２７】
また、これらの粒子を表面改質等したもの、例えば金属被覆もしくは官能基を導入等の処理したものを用いても良い。粒子の表面は平滑であっても空隙が形成されていてもよい。市販のプラスチック製粒子を用いてもよい。例えば、綜研化学社製「ケミスノー（商品名）」等が挙げられる。特に好ましいプラスチック製粒子は架橋してあるポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン及びポリウレタン等である。
【００２８】
プラスチック製粒子は、水１００重量部に対して好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部、更に好ましくは１０〜２０重量部の量で仕上げ剤に含有させる。プラスチック製粒子の配合量が１重量部を下回ると塗膜表面のストラクチャーの調整が不十分となり、５０重量部を越えるとストラクチャーが乱れる怖れがある。
【００２９】
砥粒
塗膜表面のストラクチャーを調整する効果を高めたい場合には、本発明の仕上げ剤に砥粒を含有させてもよい。砥粒としては硬く、切削性が良く、そして遊離砥粒として使用した場合に研磨面に深い傷がつき難い材料が好ましい。砥粒の寸法は、好ましくは平均粒子径１０ｎｍ〜５０μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。粒径分布を狭くして望ましくない引っ掻き傷を生じないようにすべきである。
【００３０】
砥粒の材質は酸化アルミニウム、シリカ、ケイ酸アルミニウム、タルク、カオリン、クレー、及びこれらの混合物とすることが好ましい。特に好ましい砥粒はアルミナ粒子である。
【００３１】
砥粒の含有量は水１００重量部に対して６０重量部以下、好ましくは３０重量部以下、より好ましくは１５重量部以下とする。砥粒の含有量が６０重量部を上回るとオーロラマークが発生し易くなり、塗膜の仕上がり面の光沢が悪化する。
【００３２】
分散剤
分散剤は仕上げ剤中でプラスチック製粒子や砥粒が凝集するのを防止するために必要に応じて含有させる。本発明の塗膜表面用仕上げ剤は水、石油系溶剤、プラスチック製粒子及び砥粒等を含有するエマルションであるため、分散剤は、エマルション媒体中においてもプラスチック製粒子や砥粒を分散させる機能を発揮する必要がある。
【００３３】
分散剤としては、一般に水溶性界面活性剤を用いることができる。具体例としてはポリカルボン酸及びその塩、ポリアミノアミド及びその酸エステル等が挙げられる。
【００３４】
分散剤は、水１００重量部に対して好ましくは０．５〜５重量部の量で仕上げ剤に含有させる。分散剤の配合量が０．５重量部を下回ると仕上げ剤中でプラスチック製粒子や砥粒が凝集し易くなり、５重量部を上回って含有させてもプラスチック製粒子や砥粒の分散性は向上せず、塗膜の仕上がり面に残留し易くなる。
【００３５】
つや出し剤
塗膜の仕上がり面を更に微細にし、又は光沢を付与するため、仕上げ剤にはつや出し剤を含有させてよい。そのことにより、この仕上げ剤はいわゆる塗膜の曇（hazing）対策にも適することになる。つや出し剤は補修後の塗膜表面に残留して微細なキズを埋める機能を奏する成分であるため、塗膜の親水撥油機能等に悪影響を及ぼさないものが好ましい。
【００３６】
つや出し剤としては、親水性シリコーン又は親水性ワックスを用いることができる。具体例としては、ポリエーテル変性シリコーン、親水性アミノシリコーン、親水性エポキシシリコーン、グリセロール、水添ひまし油及びその誘導体、アミド化合物等が挙げられる。
【００３７】
特に、ポリエーテルとアミノ変性シリコーンとのブロックコポリマーで成る親水性アミノシリコーンは塗膜表面又は塗膜内部に残存し、塗膜の光沢と親水性を維持する効果が得られるため好ましい。
【００３８】
つや出し剤の配合量は、要求される補修後の塗膜表面の仕上がりに対応して適宜調節すればよい。一般には、水１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは０．５〜１０重量部の量でつや出し剤に含有させる。１０重量部を上回る量でつや出し剤を配合しても塗膜表面の仕上がりはさほど改良されない。
【００３９】
その他の添加剤
仕上げ剤の粘度を増大し調節するために、濃化剤を添加することができる。仕上げ剤の粘度が余りにも低すぎると、それは自動車の垂直表面を流れ落ちる傾向があり、従って作業者がそれを用いて適切に磨くことができなくなる。従って、仕上げ剤の粘度を調節するのに濃化剤が用いられる。
【００４０】
濃化剤の典型的な例には、含水珪酸アルミニウム、モンモリロナイト粘土のジメチルジオクタデシル塩、アルカリ可溶性アクリル重合体エマルジョン、コロイドシリカ、及びオレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛及びステアリン酸アルミニウムの如き重金属石鹸が含まれる。本発明で用いるのに好ましい濃化剤はアルカリ可溶性アクリル重合体水性エマルジョンである。
【００４１】
また、乳化剤を用いることができる。乳化剤は分散相と分散媒の間の界面張力を低下させ、乳化を容易かつ安定化する化合物であり、例えばセッケン類が該当する。さらに、チキソ付与剤を用いることができる。チキソ付与剤はコロイド溶液であり、外部から力を加えるとゲル状からゾル状に変化して流動性を示すが、放置すると再びゲル状に戻る物質である。チキソ付与剤の例には、無水ケイ酸アルミニウム、クレー、マイカ微粉末のような無機物、および脂肪酸誘導体および水素化ヒマシ油のような有機物がある。
【００４２】
仕上げ剤中での細菌の成長を阻止するため安定化剤及び保存剤を用いることができる。典型的な例には、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸及びｏ−フェニルフェノールが含まれる。
【００４３】
顔料、染料及び香料も本発明の仕上げ剤に、希望に応じ添加することができる。
【００４４】
仕上げ剤の調製
上述の成分を水と混合することにより、本発明の塗膜表面用仕上げ剤が得られる。水としては水道水、蒸留水又は脱イオン水を用いてよい。脱イオン水が好ましい。なぜなら、仕上げ剤中での微生物の成長を促進するようなイオン及び他の物質か除去されているため、細菌が成長する可能性が低くなっているからである。
【００４５】
仕上げ剤を調製する際の添加順序は、例えば、水、添加剤、石油系溶剤、分散剤、砥粒及び／又はプラスチック製粒子である。種々の成分を添加しながら、混合物は連続的に撹拌される。その後、仕上げ剤は高剪断混合機により均一な分散体が形成されるまで混合する。
【００４６】
塗膜表面の仕上げ方法
本発明の塗膜表面の仕上げ方法では、まず、金属パネルのような被塗物を上塗り塗装する。塗膜を十分に乾燥硬化させた後、従来と同様にして肌調整及び磨きの工程を行う。次いで、塗膜表面に仕上げ剤を塗布し、仕上げ剤が塗布された塗膜表面を磨く。磨く作業は軟らかめのパッドやスポンジバフを用いて行う。磨き工具として、シングルアクションサンダーおよびシングルポリッシャー等を使用してよい。
【００４７】
磨き工具を使用する場合は、パッドやバフをバフ掛け用工具へ固定する。パッド及びバフ掛け用工具は、例えば、スリーエム社製のものを使用できる。
【００４８】
次にそのバフ研磨用パッドを仕上げ剤が塗布された塗膜表面に置き、工具のスイッチを入れ、工具に圧力を加えながら磨きを行う。磨き時間は一般には３〜３０秒である。磨きは、圧力を増減させて複数回行ってもよい。
【００４９】
その後、例えば、水洗、木綿布のような織布、不織布、０．１〜０．５デニールの極細繊維布で拭き取る等の手段により仕上がり面に残った仕上げ剤を除去する。また、更に磨きを行って表面をより微細に仕上げてもよい。
【００５０】
【実施例】
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中特に断らない限り「部」は重量基準である。
【００５１】
実施例１
イオン交換水と分散剤と防腐剤を秤とり、攪拌して均一にした。この混合物にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粒子（デュロメータＡ硬度８６）
を加え均一な分散体となるまで撹拌した。ここに石油系溶剤を加え、徐々に攪拌速度を上げながら均一なエマルションになるまで乳化して仕上げ剤を得た。この仕上げ剤の組成を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
３８０ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのボンド鋼板に日本ペイント社製上塗り塗料「スペリオ２Ｋ（１０：１）スーパーブラック」をスプレーガンで乾燥膜厚が２０〜３０μｍになるように塗布した。塗膜を指触乾燥させ、６０℃で２４時間乾燥硬化させて試験片を得た。
【００５４】
試験片の塗膜表面を、住友スリーエム社製の水砥ぎ仕上げディスク「＃２０００ペーパー」及びスリーエム社製の仕上げサンダー「５３０５」を用いて研磨し、更に住友スリーエム社製の細目コンパウンド「ダイナマイトカット」及び日立製作所社製電動シングルポリッシャを用いて十分に研磨した。
【００５５】
住友スリーエム社製の極細目コンパウンド「ハードＩ−Ｌ５９８２」４ｇを塗膜の研磨面に塗布し、５７６０セパレートウールバフを装着した日立製作所社製の電動シングルポリッシャで３０秒間研磨した。研磨面に残ったコンパウンドを布で拭き取った。次いで、調製した仕上げ剤４ｇを用いて、５７６３セパレートスポンジバフを装着した日立製作所社製の電動シングルポリッシャで３０秒間磨いた。仕上がり面に残った仕上げ剤を布で拭き取った。
【００５６】
塗膜の仕上がり面の表面状態を以下の項目について評価した。結果を表２に示す。
【００５７】
光沢
仕上がり面の２０゜グロスを測定した。
【００５８】
研磨傷
株式会社小坂研究所製の表面粗さ測定機「サーフコーダＳＥ−３０Ｄ」を用いて仕上がり面のＲ_a及びＲ_maxを測定した。
【００５９】
オーロラマーク
仕上がり面に光をあて、表面近くの浅い角度で複数の方向から観察することによりオーロラマークの有無を確認した。オーロラマークが認められなかった場合は「○」と評価し、認められた場合は「×」と評価した。
【００６０】
実施例２〜６
ＰＭＭＡ粒子の平均粒径を変更すること以外は実施例１と同様にして仕上げ剤を調製し、試験を行い、評価した。結果を表２に示す。
【００６１】
比較例１
ＰＭＭＡ粒子の代わりに酸化アルミニウム粒子（平均粒径２μｍ）を用いること以外は実施例１と同様にして仕上げ剤を調製し、試験を行い、評価した。結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】

【００６３】
実施例７
住友３Ｍ社製超微粒子コンパウンド「ハードII−Ｌ５９８５」を準備した。このコンパウンドは平均粒径２μｍの酸化アルミニウム粒子を約１０重量％含有する組成物である。このコンパウンドに、コンパウンド１００重量部に対して３０重量部の量で平均粒径９０μｍのＰＭＭＡ粒子を加え、高剪断混合機を用いて均一な分散体となるまで撹拌して仕上げ剤を得た。
【００６４】
得られた仕上げ剤を実施例１と同様にして試験し、評価した。結果を表３に示す。
【００６５】
実施例８〜１２
プラスチック製粒子の含有量及び材質を変更すること以外は実施例７と同様にして仕上げ剤を調製し、試験を行い、評価した。結果を表３に示す。
【００６６】
比較例２
住友３Ｍ社製超粒子コンパウンド「ハードII−Ｌ５９８５」を用いること以外は実施例７と同様にして試験を行い、評価した。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】

【００６８】
【表４】

【００６９】
比較例の仕上げ塗膜表面にはオーロラマークが発生したが、実施例の仕上げ塗膜表面にはオーロラマークは発生しなかった。また、実施例の仕上げ塗膜表面は比較例と比較して光沢が高く、研磨傷も小さかった。
【００７０】
プラスチック製粒子はアルミナ砥粒と比較して硬度が低く、粒径が大きいにもかかわらず、塗膜表面の良好な仕上がりが得られた。これは、プラスチック製粒子は塗膜を削るのではなく押しつぶすような作用を奏しているためと考えられる。それゆえ塗膜表面には新たに研磨傷が形成されず、光沢も向上したのであろう。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の方法により塗膜表面の仕上げを行なえば、オーロラマークを発生させないでつや出しも十分にすることができる。その結果、時間及び労力を要するオーロラマーク除去工程を省略することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film surface finishing method and a coating film surface finishing agent, and more particularly, to a coating film surface finishing method that requires fine finishing such as an automobile painted surface and a finishing agent suitable for the method.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of providing surface protection, desired color, and aesthetics, automobile surfaces are usually painted. Painting is an operation of spreading a paint, which is a resin composition, on the surface of the vehicle body and curing it to form a continuous resin film having a substantially uniform thickness. A resin film formed on the surface of an object by painting is called a coating film.
[0003]
If any paint functional failure, foaming, dust adhesion, etc. occur during the painting process, the uniformity, continuity and surface smoothness of the formed coating will be hindered and the surface of the coating will become cloudy. Defects such as marks, dents, and scratches occur. In addition, if the uniformity, continuity, and smoothness of the coating are hindered by the friction or collision of the vehicle body even after the coating is formed, a defect occurs on the coating surface. If there is a defect on the surface of the coating film, the aesthetics of the vehicle body will be impaired, and the commercial value of automobiles and the like will be reduced.
[0004]
When repairing defects on the surface of the paint film, it is necessary to remove the defects on the paint film, repaint the defect removal part if necessary, and restore the defect removal part or repaint part to the same appearance as the surroundings. Done. As the work, generally, the skin adjustment, polishing, and finishing processes on the coating film surface are sequentially performed.
[0005]
The skin adjustment on the surface of the coating film is a step of adjusting the skin structure, for example, the uneven state of the yuzu skin, to the same extent as the surroundings for the repaired portion. At that time, the repaired portion is polished using abrasive cloth or the like having an abrasive grain size of 5 to 10 μm (JIS # 1500 to # 3000). Alternatively, it is polished with a fine compound having a particle size of 10 to 20 μm and a hard pad or buff. Polishing is a process of reducing polishing scratches caused by skin adjustment. In that case, a very fine compound of about 5 to 10 μm and a soft pad or buff are used. Finishing is a process in which polishing scratches are further reduced so that scratches due to polishing are not visible. In that case, a super-particle compound of about 2 to 3 μm and a soft pad or sponge buff are used.
[0006]
Thus, most of the coating film repair work is polishing work using abrasive grains. And an abrasive grain consists of a metal oxide and a diamond, and hardness is remarkably high compared with a coating film. Therefore, when a coating film is polished using abrasive grains, a polishing flaw is always formed on the surface of the coating film. In other words, the above-described restoration operation of the painted appearance is an operation in which the abrasive grain size is gradually reduced to reduce the polishing scratches formed on the coating film until they are invisible to the naked eye.
[0007]
When polishing scratches are reduced in the finishing process, the uneven period of the polishing scratches may be approximately the same as the wavelength of light. Furthermore, when the abrasive grains are regularly moved using a single action sander, single polisher, etc. in the finishing process, the finished surface has regular striped irregularities with a period of the same order as the wavelength of light. It is formed. When light hits and reflects there, light interference occurs due to an optical path difference, and a phenomenon occurs in which only that portion appears to shine in rainbow colors. This phenomenon is generally called an aurora mark.
[0008]
When an aurora mark is generated on the finished surface of the coating film, further polishing is performed to remove it. In order to remove the aurora mark, the polishing scratches must be irregular and the polishing pad must be moved in a complex manner. Therefore, it is necessary to perform a work of polishing little by little using a double action sander or the like, and processing requires skill, time and labor.
[0009]
Even if the aurora mark is removed, a small polishing flaw exists. Therefore, the finishing method of the coating film surface using abrasive grains has a limit in producing gloss on the coating film surface.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the object of the present invention is to provide a coating film that can be sufficiently polished without generating an aurora mark when used in a finishing process of coating film repair. The object is to provide a surface finishing method and a coating surface finishing agent.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for finishing a coating film surface comprising: applying a finishing agent to the coating film surface; and polishing the coating film surface to which the finishing agent has been applied .
The coating film has a durometer A hardness of 90 to 95,
The finish is
(A) 100 parts by weight of water;
(B) 1-50 parts by weight of a petroleum solvent; and
(C) 1 to 50 parts by weight of plastic particles;
An aqueous composition containing
The hardness of the plastic particles provides a method in which the durometer A hardness is 2 or more lower than the hardness of the coating film and is in the range of 80 to 90, whereby the above object is achieved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The coating film surface finish of the present invention is an aqueous composition containing at least water, a petroleum-based solvent, and plastic particles.
[0013]
Petroleum-based solvent As the petroleum-based solvent, those having excellent swelling property and lubricity to the coating film are preferable. This is because the coating film is softened and the degree of freedom of movement of the plastic particles is increased, so that the structure adjustment of the surface like yuzu skin is promoted and the performance of the finishing agent is improved.
[0014]
In general, acrylic melamine resin, amino alkyd resin, urethane resin or the like is used for the coating film. The hardness of such a coating film is generally H to 2H before it is swollen with a petroleum solvent (JIS (1979, K5400)). On the other hand, after swelling with a petroleum solvent, the hardness of the coating film is preferably about B from the viewpoint of promoting polishing.
[0015]
In general, the polishing process for finishing the coating surface is performed at an ambient temperature of 25 to 60 ° C. for 1 to 5 minutes. Therefore, petroleum-based solvents need to be hardly volatile so that they do not dry during that time. Accordingly, the petroleum solvent preferably has an initial boiling point of 100 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher.
[0016]
In addition, it is preferable that the petroleum-based solvent can be easily wiped off with a cloth even if it adheres to the surface of the coating film, and hardly remains in the coating film.
[0017]
A petroleum solvent means a solvent obtained by fractional distillation of petroleum. Preferred petroleum-based solvents for use in finishing the coating surface of the present invention are hydrocarbon compounds having a boiling point range of 100 ° C. to 350 ° C., and mixtures thereof. Particularly preferred are paraffinic hydrocarbons, naphthenic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and mixtures thereof having 3 to 22 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms.
[0018]
Aromatic hydrocarbons contain an aromatic ring and have a strong effect of swelling the coating film. However, aromatic hydrocarbons having 3 or more aromatic rings are also harmful, and when aromatic hydrocarbons are used, those having 2 or less aromatic rings are preferable.
[0019]
The petroleum solvent preferably has an aniline point (mixed aniline point) of 50 to 100 degrees, preferably 60 to 90 degrees. If the aniline point of the petroleum solvent is too low, the coating film may be deteriorated.
[0020]
In consideration of the effects on the health and safety of workers and the environment, it is preferable to select a petroleum solvent that has a low odor and irritation to the skin and has a high ignition point. Specifically, a petroleum solvent containing paraffinic hydrocarbon having 7 to 13 carbon atoms is preferable.
[0021]
The petroleum solvent is preferably contained in the finish in an amount of 1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, and even more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. When the blending amount of the petroleum solvent is less than 1 part by weight, the coating film does not swell sufficiently, so that the effect of adjusting the structure of the coating film surface cannot be obtained, and when it exceeds 50 parts by weight, the coating film becomes too flexible and the coating film surface The finish of will deteriorate.
[0022]
Particles made of plastics Conventionally, abrasives have been mainly used as a component for preparing the structure of a coating film surface in a coating film surface finish. However, since the abrasive grains polish the coating film, polishing flaws are always formed on the finished surface of the coating film, causing aurora marks and a decrease in gloss. In the finish of the present invention, the structure of the coating film surface is adjusted while suppressing the formation of abrasive scratches by using plastic particles which are softer than abrasive grains.
[0023]
The plastic particles preferably have a hardness equal to or lower than the hardness of the coating film. If the hardness of the plastic particles exceeds the hardness of the coating film, the structure of the coating film surface may be disturbed or polishing scratches may be formed, which may reduce the appearance and gloss of the finished surface.
[0024]
Usually, the hardness of a coating film is 90-95 in durometer A hardness. Accordingly, the hardness of the plastic particles is preferably 2 or more lower in durometer A hardness than the hardness of the coating film, for example, 80 to 90 in the above hardness.
[0025]
The shape of the plastic particles is not particularly limited, but is preferably spherical. This is because the effect of preparing the structure of the coating film surface is great, and polishing scratches are less likely to occur on the coating film surface. As the size of the particles, those having an average particle diameter of 5 to 500 μm are preferable, and those having an average particle diameter of 20 to 100 μm are more preferable. When the average particle size of the particles is less than 5 μm, the force applied to the structure on the coating film surface is insufficient, and when it exceeds 500 μm, the particles are difficult to enter the structure.
[0026]
The material of the plastic particles can be appropriately selected from resins having appropriate hardness. For example, polymers such as poly (meth) acrylic acid ester, polystyrene, polyolefin, phenol resin, epoxy resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, high density polyethylene resin, urea resin, polyester resin, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, etc. . Polymer particles that are cross-linked to enhance solvent resistance are preferred.
[0027]
Moreover, you may use what carried out surface modification etc. of these particle | grains, for example, metal coating or the process of introduce | transducing a functional group. The surface of the particles may be smooth or voids may be formed. Commercially available plastic particles may be used. For example, “Chemisnow (trade name)” manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. can be used. Particularly preferred plastic particles are cross-linked poly (meth) acrylate, polyethylene, polyurethane and the like.
[0028]
The plastic particles are preferably contained in the finish in an amount of 1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight, and still more preferably 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. When the blending amount of the plastic particles is less than 1 part by weight, the structure of the coating film surface is not sufficiently adjusted, and when it exceeds 50 parts by weight, the structure may be disturbed.
[0029]
Abrasive grains In order to enhance the effect of adjusting the structure of the coating film surface, the finish of the present invention may contain abrasive grains. As the abrasive, a material that is hard, has good machinability, and does not easily cause deep scratches on the polished surface when used as a loose abrasive is preferable. The size of the abrasive grains is preferably an average particle diameter of 10 nm to 50 μm, more preferably 1 μm to 10 μm. The particle size distribution should be narrowed to avoid unwanted scratches.
[0030]
The material of the abrasive grains is preferably aluminum oxide, silica, aluminum silicate, talc, kaolin, clay, and a mixture thereof. Particularly preferred abrasive grains are alumina particles.
[0031]
The content of the abrasive is 60 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of water. When the content of the abrasive grains exceeds 60 parts by weight, an aurora mark is likely to be generated, and the gloss of the finished surface of the coating film is deteriorated.
[0032]
Dispersant A dispersant is contained as necessary in order to prevent aggregation of plastic particles and abrasive grains in the finish. Since the coating film surface finish of the present invention is an emulsion containing water, petroleum-based solvent, plastic particles, abrasive grains, and the like, the dispersant functions to disperse plastic particles and abrasive grains in the emulsion medium. It is necessary to demonstrate.
[0033]
In general, a water-soluble surfactant can be used as the dispersant. Specific examples include polycarboxylic acids and salts thereof, polyaminoamides and acid esters thereof, and the like.
[0034]
The dispersant is preferably contained in the finish in an amount of 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. When the blending amount of the dispersing agent is less than 0.5 parts by weight, the plastic particles and abrasive grains easily aggregate in the finish, and even if the amount exceeds 5 parts by weight, the dispersibility of the plastic particles and abrasive grains is It does not improve and tends to remain on the finished surface of the coating film.
[0035]
Polishing agent In order to make the finished surface of the coating film finer or to give gloss, the finishing agent may contain a polishing agent. As a result, this finish is also suitable for the so-called anti-hazing treatment of the coating film. Since the polishing agent is a component that has a function of remaining on the surface of the coated film after repair and filling fine scratches, it is preferable that the polishing agent does not adversely affect the hydrophilic oil-repellent function and the like of the coated film.
[0036]
As the polish, hydrophilic silicone or hydrophilic wax can be used. Specific examples include polyether-modified silicone, hydrophilic amino silicone, hydrophilic epoxy silicone, glycerol, hydrogenated castor oil and its derivatives, amide compounds and the like.
[0037]
In particular, a hydrophilic aminosilicone composed of a block copolymer of polyether and amino-modified silicone is preferable because it remains on the surface of the coating film or inside the coating film and has an effect of maintaining the gloss and hydrophilicity of the coating film.
[0038]
What is necessary is just to adjust suitably the compounding quantity of a polish agent according to the finishing of the coating-film surface after a request | requirement required. In general, the polish is contained in an amount of 10 parts by weight or less, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of water. Even if the polishing agent is added in an amount exceeding 10 parts by weight, the finish of the coating film surface is not so improved.
[0039]
Other additives Thickeners can be added to increase and control the viscosity of the finish. If the viscosity of the finish is too low, it tends to flow down the vertical surface of the car and therefore cannot be properly polished by the operator. Accordingly, a thickener is used to adjust the viscosity of the finish.
[0040]
Typical examples of thickeners include hydrous aluminum silicate, dimethyldioctadecyl salt of montmorillonite clay, alkali-soluble acrylic polymer emulsion, colloidal silica, and lead oleate, zinc oleate, zinc stearate and aluminum stearate. Such heavy metal soaps are included. A preferred thickening agent for use in the present invention is an aqueous alkali-soluble acrylic polymer emulsion.
[0041]
Moreover, an emulsifier can be used. An emulsifier is a compound that lowers the interfacial tension between the dispersed phase and the dispersion medium and facilitates and stabilizes emulsification, and examples thereof include soaps. Furthermore, a thixotropic agent can be used. The thixotropic agent is a colloidal solution, which is a substance that changes from a gel state to a sol state when applied with an external force and exhibits fluidity, but returns to a gel state when left untreated. Examples of thixotropic agents include inorganic substances such as anhydrous aluminum silicate, clay, mica fine powder, and organic substances such as fatty acid derivatives and hydrogenated castor oil.
[0042]
Stabilizers and preservatives can be used to prevent bacterial growth in the finish. Typical examples include methyl paraben, ethyl paraben, propyl paraben, butyl paraben, potassium sorbate, sorbic acid and o-phenylphenol.
[0043]
Pigments, dyes and fragrances can also be added to the finishes of the present invention as desired.
[0044]
Preparation of finishing agent The finishing agent for coating film surface of the present invention is obtained by mixing the above-mentioned components with water. As water, tap water, distilled water or deionized water may be used. Deionized water is preferred. This is because ions and other substances that promote the growth of microorganisms in the finish have been removed, thus reducing the possibility of bacterial growth.
[0045]
The order of addition when preparing the finish is, for example, water, additives, petroleum solvents, dispersants, abrasive grains, and / or plastic particles. The mixture is continuously stirred while adding the various components. The finish is then mixed with a high shear mixer until a uniform dispersion is formed.
[0046]
Coating surface finishing method In the coating surface finishing method of the present invention, first, an object to be coated such as a metal panel is overcoated. After sufficiently drying and curing the coating film, the skin adjustment and polishing steps are performed in the same manner as in the past. Next, a finishing agent is applied to the surface of the coating film, and the coating film surface to which the finishing agent has been applied is polished. Polishing is done using a soft pad or sponge buff. As a polishing tool, a single action sander or a single polisher may be used.
[0047]
When using a polishing tool, fix the pad or buff to the buffing tool. As the pad and buffing tool, for example, those manufactured by 3M Corporation can be used.
[0048]
Next, the buffing pad is placed on the surface of the coating film to which the finishing agent has been applied, the tool is turned on, and polishing is performed while applying pressure to the tool. The polishing time is generally 3 to 30 seconds. Polishing may be performed multiple times by increasing or decreasing the pressure.
[0049]
Thereafter, the finishing agent remaining on the finished surface is removed by means of, for example, washing with water, wiping with a woven cloth such as cotton cloth, non-woven cloth, or 0.1 to 0.5 denier ultrafine fiber cloth. Further, polishing may be performed to finish the surface more finely.
[0050]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” are based on weight unless otherwise specified.
[0051]
Example 1
Ion exchange water, a dispersant, and a preservative were weighed and stirred to make uniform. Polymethylmethacrylate (PMMA) particles (durometer A hardness 86) were added to this mixture.
And stirred until a uniform dispersion was obtained. A petroleum solvent was added thereto, and the mixture was emulsified until a uniform emulsion was obtained while gradually increasing the stirring speed to obtain a finish. The composition of this finish is shown in Table 1.
[0052]
[Table 1]

[0053]
A top coat “Superio 2K (10: 1) Super Black” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. was applied to a bond steel plate having a thickness of 380 mm × 250 mm and a thickness of 0.8 mm with a spray gun so that the dry film thickness was 20 to 30 μm. The coating film was dried by touch and dried and cured at 60 ° C. for 24 hours to obtain a test piece.
[0054]
The coating film surface of the test piece was polished using a water abrasive finish disc “# 2000 paper” manufactured by Sumitomo 3M and a finish sander “5305” manufactured by 3M, and a fine compound “Dynamite cut” manufactured by Sumitomo 3M. And polishing with an electric single polisher manufactured by Hitachi, Ltd.
[0055]
4 g of ultrafine compound “Hard I-L5982” manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. was applied to the polished surface of the coating film, and polished for 30 seconds with an electric single polisher manufactured by Hitachi, Ltd. equipped with 5760 separate wool buffs. The compound remaining on the polished surface was wiped off with a cloth. Next, 4 g of the prepared finish was polished for 30 seconds with an electric single polisher manufactured by Hitachi, Ltd. equipped with a 5663 separate sponge buff. The finishing agent remaining on the finished surface was wiped off with a cloth.
[0056]
The surface condition of the finished surface of the coating film was evaluated for the following items. The results are shown in Table 2.
[0057]
Gloss 20 ° gloss on the finished surface was measured.
[0058]
It was measured R _a and R _max of the finished surface using the polishing scratches <br/> Kosaka Laboratory Ltd. made a surface roughness measuring machine "Surfcorder SE-30D".
[0059]
Aurora mark The presence of the aurora mark was confirmed by shining light on the finished surface and observing it from multiple directions at shallow angles near the surface. When the aurora mark was not recognized, it was evaluated as “◯”, and when it was recognized, it was evaluated as “x”.
[0060]
Examples 2-6
A finishing agent was prepared, tested, and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the PMMA particles was changed. The results are shown in Table 2.
[0061]
Comparative Example 1
A finish was prepared, tested and evaluated in the same manner as in Example 1 except that aluminum oxide particles (average particle size 2 μm) were used instead of PMMA particles. The results are shown in Table 2.
[0062]
[Table 2]

[0063]
Example 7
An ultrafine particle compound “Hard II-L5985” manufactured by Sumitomo 3M was prepared. This compound is a composition containing about 10% by weight of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 2 μm. To this compound, PMMA particles having an average particle size of 90 μm were added in an amount of 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound, and the resulting mixture was stirred using a high shear mixer until a uniform dispersion was obtained.
[0064]
The resulting finish was tested and evaluated as in Example 1. The results are shown in Table 3.
[0065]
Examples 8-12
A finishing agent was prepared, tested and evaluated in the same manner as in Example 7 except that the content and material of the plastic particles were changed. The results are shown in Table 3.
[0066]
Comparative Example 2
A test was conducted and evaluated in the same manner as in Example 7 except that the super particle compound “Hard II-L5985” manufactured by Sumitomo 3M Co. was used. The results are shown in Table 3.
[0067]
[Table 3]

[0068]
[Table 4]

[0069]
Although the aurora mark was generated on the surface of the finished coating film of the comparative example, the aurora mark was not generated on the surface of the finished coating film of the example. Further, the surface of the finished coating film of the example was higher in gloss than the comparative example, and the polishing scratches were small.
[0070]
The plastic particles had a lower hardness than the alumina abrasive grains, and despite the large particle size, a good finish on the coating film surface was obtained. This is presumably because the plastic particles have a function of crushing rather than scraping the coating film. Therefore, no new polishing scratches were formed on the surface of the coating film, and the gloss was probably improved.
[0071]
【The invention's effect】
If the surface of the coating film is finished by the method of the present invention, glossing can be sufficiently performed without generating an aurora mark. As a result, it is possible to omit the aurora mark removing step which requires time and labor.

Claims (2)

塗膜表面に仕上げ剤を塗布する工程；及び仕上げ剤が塗布された塗膜表面を磨く工程；を包含する塗膜表面の仕上げ方法であって、
該塗膜の硬度はデュロメータＡ硬度で９０〜９５であり、
該仕上げ剤は、
（ａ）水１００重量部；
（ｂ）石油系溶剤１〜５０重量部；及び
（ｃ）プラスチック製粒子１〜５０重量部；
を含有する水性組成物であり、
該プラスチック製粒子の硬度は、塗膜の硬度よりもデュロメータＡ硬度で２以上低い値で８０〜９０の範囲である方法。Applying a finish to the surface of the coating; and polishing the surface of the coating to which the finish has been applied .
The coating film has a durometer A hardness of 90 to 95,
The finish is
(A) 100 parts by weight of water;
(B) 1-50 parts by weight of a petroleum solvent; and
(C) 1 to 50 parts by weight of plastic particles;
An aqueous composition containing
The method for the hardness of the plastic particles to be in the range of 80 to 90 with a durometer A hardness of 2 or more lower than the hardness of the coating film . （ａ）水１００重量部；
（ｂ）石油系溶剤１〜５０重量部；及び
（ｃ）プラスチック製粒子１〜５０重量部；
を含有する塗膜表面用仕上げ剤であって、
該塗膜の硬度はデュロメータＡ硬度で９０〜９５であり、
該プラスチック製粒子の硬度が、塗膜の硬度よりもデュロメータＡ硬度で２以上低い値で８０〜９０の範囲である塗膜表面用仕上げ剤。(A) 100 parts by weight of water;
(B) 1-50 parts by weight of a petroleum solvent; and (c) 1-50 parts by weight of plastic particles;
A coating film surface finishing agent containing,
The coating film has a durometer A hardness of 90 to 95,
A finishing agent for coating film surface, wherein the hardness of the plastic particles is in the range of 80 to 90 with a durometer A hardness of 2 or more lower than the hardness of the coating film.