JP7074710B2 - 塗装方法 - Google Patents
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Description
従来、自動車ボデーの塗装では、樹脂製部材の耐熱性が金属部材の耐熱性に比べて低いため、金属部材及び樹脂製部材のそれぞれを別工程で、それらの耐熱性に応じた塗料及び条件で塗装し、その後、樹脂製部材が金属部材に組み付けられている。
<1>鋼板製部材及び樹脂製部材を含む自動車ボデーの表面に単一の水性淡彩色ベース塗料を塗装する方法であって、
前記水性淡彩色ベース塗料中の酸化チタンの含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、15~30質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料中の有彩色顔料の含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、2.5~4.5質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料中のグリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、45~65質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料の塗装時の、前記鋼板製部材の表面温度と前記樹脂製部材の表面温度との差が10~30℃であり、
前記鋼板製部材における前記水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度と、前記樹脂製部材における前記水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度との差が70Pa・s以下である塗装方法。
<2>前記鋼板製部材が、鋼板に電着塗装及び水性中塗り塗装が順次なされたものであり、
前記水性淡彩色ベース塗料によって形成され、かつ前記鋼板製部材上に存在する塗膜上に、クリア塗料を塗装する<1>に記載の塗装方法。
<3>前記樹脂製部材が、樹脂素材に水性プライマー塗装がなされたものであり、
前記水性淡彩色ベース塗料によって形成され、かつ前記樹脂製部材上に存在する塗膜上に、クリア塗料を塗装する<1>又は<2>に記載の塗装方法。
着色顔料としては、例えば、有彩色顔料、酸化チタン、カーボンブラック顔料が挙げられる。有彩色顔料とは、白及び黒以外の色を呈する着色顔料である。
有彩色顔料としては、例えば、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属キレートアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、インジゴ系顔料等の有機顔料;酸化鉄等の金属酸化物顔料等が挙げられる。
これらの顔料は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。
水性淡彩色ベース塗料中の酸化チタンの含有量は、水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、15~30質量部である。酸化チタンの含有量が15質量部以上であると、塗膜の隠蔽性が向上し、色むらを防止することができる。酸化チタンの含有量が30質量部以下であると、塗膜のL*値が高くなりすぎない。よって、塗膜のL*値を下げるために有彩色顔料を添加する必要がなく、顔料濃度が高くなって粘度及び塗料固形分も高くなるということがない。
また、酸化チタンの含有量は、塗装後の鋼板製部材及び樹脂製部材上の塗膜の色の違いを低減する観点から、好ましくは15~25質量部、より好ましくは17~23質量部である。
また、有彩色顔料の含有量は、塗装後の鋼板製部材上及び樹脂製部材上の塗膜の色の違いを低減する観点から、好ましくは3.0~4.0質量部である。
水性淡彩色ベース塗料中のグリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量は、水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、45~65質量部である。グリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量が45質量部以上であると、塗装~焼付け時にワキ(ピンホール等の塗膜欠陥)が生じるのを防ぐことができる。グリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量が65質量部以下であると、塗料中の水性樹脂安定性が向上する。
また、グリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量は、塗装後の鋼板製部材上及び樹脂製部材上の塗膜の色の違いを低減する観点から、好ましくは50~60質量部である。
なお、鋼板製部材の表面温度と、樹脂製部材の表面温度は、どちらが高くてもよい。
なお、鋼板製部材における水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度と、樹脂製部材における水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度は、粘度差が上記範囲であれば、どちらが高くてもよい。
(1)各部材上に水性淡彩色ベース塗料を乾燥膜厚が15μmとなるように温度23℃及び湿度75%の条件下で塗装する。
(2)水性淡彩色ベース塗料が塗着して1分経過後の塗膜の一部をへら等で掻きとって採取する。
(3)粘弾性測定装置を用いて、温度23℃において、せん断速度を10000sec-1から0.0001sec-1まで変化させたときの0.1sec-1での粘度を上記塗着1分後の粘度とする。
水性淡彩色ベース塗料の塗装膜厚は、乾燥膜厚として、例えば10~30μm、好ましくは10~20μmである。
上記両部材を含有する形態、上記両部材の含有比率は限定されるものでない。しかし、該塗装面の20%以上を、鋼板製部材が5~95%、樹脂製部材が95~5%占めるように構成されることが好ましい。
本発明では、上記温度差を制御しやすくする観点から、鋼板製部材に水性淡彩色ベース塗料を塗装する工程及び樹脂製部材に水性淡彩色ベース塗料を塗装する工程を個別に行った後に、上記組み付けを行うことが好ましい。
具体的には、鋼板に化成処理がなされた後、電着塗料による塗装(電着塗装)が行われ、電着塗料の焼付硬化塗膜面に、水性中塗り塗料が塗装されることが好ましい。
例えば、脱イオン水等で希釈して固形分濃度を5~40質量%とし、さらにpHを5.5~9.0の範囲内に調整したカチオン電着塗料からなる電着浴を、浴温15~35℃に調整し、負荷電圧100~400Vの条件で鋼板製部材を陰極として通電することによって行うことができる。
架橋剤としては、ブロックポリイソシアネート化合物や脂環式エポキシ化合物を使用することができる。
水性中塗り塗料の塗装膜厚は、乾燥膜厚として、例えば10~40μm、好ましくは13~30μmである。
これらの中でも、軟質かつ耐疲労性が高いポリプロピレン樹脂が好ましい。
具体的には、樹脂素材に脱脂等の処理をした後、水性プライマー塗料による塗装(水性プライマー塗装)が行われることが好ましい。
水性プライマー塗料の塗装膜厚は、乾燥膜厚として、例えば5~20μm、好ましくは6~15μmである。
溶剤系とは、水性と対比される用語であって、溶媒として実質的に水を含有しないものであることを意味する用語である。
2液型の熱硬化性クリア塗料組成物としては、例えば、架橋性官能基を有する基体樹脂(主剤)及び架橋剤の2液を含有する有機溶剤型熱硬化性塗料組成物等を挙げることができ、塗装の直前に上記の2液を混合して用いられる。
鋼板製部材として、鋼板(450mm×300mm×0.8mm)にカチオン電着塗料(商品名「エレクロン9900」、関西ペイント社製)を電着塗装により下塗し、焼付を行い、厚さ約20μmの電着塗膜を形成したものを用意した。
樹脂製部材として、ポリプロピレン板(商品名「TSOP-6」、オンダ化成社製)を用意した。
(水性淡彩色ベース塗料1)
樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂及びメラミン樹脂を含み、顔料として酸化鉄、キナクリドン系顔料及び酸化チタンを含む水性淡彩色ベース塗料(商品名「WBC713D-3」、関西ペイント社製)を用意した。
上記ベース塗料を用いて、上記ベース塗料中の全樹脂固形分100部に対して、酸化鉄(赤)の含有量が0.5部、キナクリドン系赤顔料の含有量が3部、酸化チタンの含有量が25部、親水系溶剤エチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が55部である水性淡彩色ベース塗料1を調製した。
水性淡彩色ベース塗料「WBC713D-3」を用意した。
上記ベース塗料を用いて、上記ベース塗料中の全樹脂固形分100部に対して、酸化鉄(赤)の含有量が0.3部、キナクリドン系赤顔料の含有量が3.5部、酸化チタンの含有量が20部、アルミニウム顔料の含有量が1.5部、親水系溶剤エチレングリコールモノプロピルエーテルの含有量が50部である水性淡彩色ベース塗料2を調製した。
水性淡彩色ベース塗料「WBC713D-3」を用意した。
上記ベース塗料を用いて、上記ベース塗料中の全樹脂固形分100部に対して、酸化鉄(赤)の含有量が0.5部、キナクリドン系赤顔料の含有量が3部、酸化チタンの含有量が25部、親水系溶剤エチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が60部である水性淡彩色ベース塗料3を調製した。
水性淡彩色ベース塗料「WBC713D-3」を用意した。
上記ベース塗料を用いて、上記ベース塗料中の全樹脂固形分100部に対して、酸化鉄(赤)の含有量が0.5部、キナクリドン系赤顔料の含有量が3部、酸化チタンの含有量が40部、親水系溶剤エチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が55部である水性淡彩色ベース塗料4を調製した。
水性淡彩色ベース塗料「WBC713D-3」を用意した。
上記ベース塗料を用いて、上記ベース塗料中の全樹脂固形分100部に対して、酸化鉄(赤)の含有量が0.5部、キナクリドン系赤顔料の含有量が3部、酸化チタンの含有量が25部、親水系溶剤エチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が35部である水性淡彩色ベース塗料5を調製した。
樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂及びメラミン樹脂を含む水性中塗り塗料(商品名「WP555D-3」、関西ペイント社製)を用意した。顔料として酸化チタン、酸化鉄及びカーボンをL*値調整可能に配合し、水性中塗り塗料1を得た。
樹脂成分として、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂及びアクリル樹脂を含む水性プライマー塗料(商品名「アスカレックス3800-1」、関西ペイント社製)を用意した。顔料として酸化チタン、酸化鉄及びカーボンをL*値調整可能に配合し、水性プライマー塗料1を得た。
(鋼板製部材塗装工程)
上記で得られた鋼板製部材に、水性中塗り塗料1(「WP555D-3」、結果的にL*値82)を硬化膜厚で17μmとなるように塗布し、3分間セッティングし、75℃で3分間プレヒートし、25℃で3分間クーリングした。
上記樹脂製部材に、水性プライマー塗料1(「アスカレックス3800-1」、結果的にL*値82)を硬化膜厚で8μmとなるように塗布し、3分間セッティングし、75℃で3分間プレヒートし、25℃で3分間クーリングした。
また、水性プライマー塗装後の樹脂製部材の表面温度と、水性中塗り塗装後の鋼板製部材の表面温度との差を求めた。結果を表2に示す。
また、樹脂製部材における水性淡彩色ベース塗料1の塗着1分後の粘度と、鋼板製部材における水性淡彩色ベース塗料1の塗着1分後の粘度との差を求めた。結果を表2に示す。
上記酸エポキシ系クリア塗料を塗布する前かつ、水性淡彩色ベース塗料1塗布後のクーリング終了後の鋼板製部材上の塗膜のL*値(L1)及びa*値(a1)を、下記の方法によって測定した。すなわち、当該鋼板製部材上の3箇所を無作為に選定した。当該3箇所でのL*値及びa*値を、積分球型の分光測色計(商品名「CM512m3」、コニカミノルタ社製、サンプル径50mm)を用いて、受光角45度(塗面に対して垂直方向を0度とした。)に対して、反射角45度で測定した分光反射率から算出した。
当該3箇所でのL*値の平均値をL1、当該3箇所でのa*値の平均値をa1とした。
◎:全く色の違いを感じなかった。
○:ほぼ色の違いを感じなかった。
×:色の違いを感じた。
水性淡彩色ベース塗料1を、表2に示す水性淡彩色ベース塗料に変更した以外は実施例1と同様にして、水性中塗り塗装後の鋼板製部材の表面温度、鋼板製部材における水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度、水性プライマー塗装後の樹脂製部材の表面温度、及び樹脂製部材における水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度を測定した。結果を表2に示す。
また、実施例1と同様にして、各部材上の塗膜の色の違いに関する評価を行った。結果を表2に示す。
Claims (3)
- 鋼板製部材及び樹脂製部材を含む自動車ボデーの表面に単一の水性淡彩色ベース塗料を塗装する方法であって、
前記水性淡彩色ベース塗料中の酸化チタンの含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、15~30質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料中の有彩色顔料の含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、2.5~4.5質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料中のグリコールエーテル系親水性有機溶剤の含有量が、前記水性淡彩色ベース塗料中の全樹脂固形分100質量部に対して、45~65質量部であり、
前記水性淡彩色ベース塗料の塗装時の、前記鋼板製部材の表面温度と前記樹脂製部材の表面温度との差が10~30℃であり、
前記鋼板製部材における前記水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度と、前記樹脂製部材における前記水性淡彩色ベース塗料の塗着1分後の粘度との差が70Pa・s以下である塗装方法。 - 前記鋼板製部材が、鋼板に電着塗装及び水性中塗り塗装が順次なされたものであり、
前記水性淡彩色ベース塗料によって形成され、かつ前記鋼板製部材上に存在する塗膜上に、クリア塗料を塗装する請求項1に記載の塗装方法。 - 前記樹脂製部材が、樹脂素材に水性プライマー塗装がなされたものであり、
前記水性淡彩色ベース塗料によって形成され、かつ前記樹脂製部材上に存在する塗膜上に、クリア塗料を塗装する請求項1又は2に記載の塗装方法。
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