JPH01224079A - 塗膜形成法 - 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】 髪ｌ上五皿里分１ この発明はＷ４扱、特に自動車車体などの外板に耐チッ
ピング性、防食性および物理的性能などがすぐれた複合
塗膜を形成する方法に関する。

従来の技術およびその問題点 自動車外板部の塗装において、塗膜の耐久性の問題、特
に衝撃剥離による美感性低下および外板基材である鋼板
の腐食の進行の問題が重視されつつある。例えば欧米の
寒冷地域等では冬季自動車道路の路面凍結を防止するた
めに比較的粗粒に粉砕した岩塩を多量混入した砂利を敷
くことが多く、この種の道路を走行する自動車はその外
板部において車輪で跳ね上げられた岩塩粒子や小石が塗
膜面に衝突し、その衝撃により塗膜が局部的に鋼板面か
ら全部剥離する現象、いわゆる“チッピングは（す”を
起こすことが屡々ある。この現象により、車体外板面の
被衝撃部の鋼板面が露出し、すみやかに発錆すると共に
腐食が進行する。

通常、チッピングによる塗膜の剥離は車体底部および足
まわり部に多く約半年〜１年で局部的腐食がかなり顕著
になることが知られている。

こともある）−上塗り塗膜で形成されている。耐チッピ
ング性の改良は、これらの化成処理、電着、中塗りおよ
び上塗りの各塗膜で種々検討がなされているが未だ十分
な方法が見出されていない、また、最近はチッピング性
を改良するために電着−中塗り両塗膜間にＳＧＣ（スト
ーンガードコート）塗料を塗装することもある。ＳＧＣ
ｍ料は最大的１００ｕ程度の膜厚に塗装でき、柔軟な塗
膜を形成するが、耐チッピング性は実用上十分といえず
、さらに該塗料自体の塗装工程が必要となり、全体的に
みて工程が増加するなどの課題を有している。また、該
ＳＧＣ塗料を１００μ以上に塗装して耐チッピング性を
さらに改良しようとしてもワキ、タレが生じて期待出来
ない。

問題点を解決するための手段 本発明者は上記問題を解決するために鋭意研究を重ねた
結果、上記複合塗膜のいずれかの層間に特定の物理的性
質を有する感圧接着型フィルムを貼着することによって
耐チッピング性を顕著に改良でき、さらに防食性、物理
的性能なども向上することを見い出した。

すなわち、本発明は電着塗料および上塗り塗料、または
電着塗料、中塗り塗料および上塗り塗料を塗装してなる
複合塗膜において、これらの塗膜層間のいずれかに、伸
び率が１００〜１０００％の膜厚８０〜５００μ（ミク
ロン）の感圧接着型フィルムを介在させてなることを特
徴とする塗膜形成法に関する。

本発明の特徴は、電着塗膜、中塗り塗膜（省略すること
もある）および上塗り塗膜のいずれかの塗膜層間に上記
感圧接着フィルム（以下、「感圧フィムル」と略称する
ことがある）を介在せしめ、つまり、両室膜間に感圧フ
ィルムをサンドウィッチ状にはさみこんでいるところに
ある。その結果、通常の塗装系で形成した複合塗膜は当
然ながら、ＳＧＣ塗料を塗装してなる複合塗膜と比較し
ても耐チッピング性を著しく改良できた。その理由は明
白にされていないが、本発明で用いる感圧フィルムは、
ＳＧＣ塗膜に比べて伸び率が太き（、しかもその片面に
粘着剤層を有していることによるものと思われる。

すなわち、感圧フィルムは基材フィルムと粘着剤層とか
ら構成されており、基材フィルムはＳＧＣ塗膜に比べて
伸び率が大きく、可どう性が大きいために、本発明によ
って形成した塗膜に小石などが猛烈なスピードで衝突し
ても該基材フィルムによって衝突した小石などをはじき
飛ばすように機能し、かつ、衝突エネルギーは粘着剤層
に吸収されるものと推察される。したがって、感圧フィ
ルムに代えて、基材フィルム単独もしくは粘着剤層単独
では本発明の目的が達成できない。

このように、耐チッピング性が顕著に改良された結果、
チッピング剥れによって生じていた美観性低下、防錆性
劣化などの欠陥が殆ど解消され、さらに物理的性能例え
ば、耐衝撃性なども改良された。

また、本発明では感圧フィルムを貼着するので、従来の
ＳＧＣ塗料などを塗装したものと比べて、新たな塗装装
置が不用、マスキング（塗装しない部分をか（す）不用
、塗装工数の削減等が可能となり、コスト低下になった
。又、ＳＧＣ塗料には有機溶剤は必須であるが、感圧フ
ィルムには殆どもしくは全（含まれておらず公害安全衛
生面からも有利である。

次ぎ本発明の塗膜の形成方法について詳細に説明する。

鋼板： 本発明の方法によって複合塗膜を形成しつる鋼板（被塗
物）は、導電性金属であって、電＠塗装することが可能
な金属表面を有する素材であれば、その種類は何ら制限
を受けない０例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜
鉛など、ならびにこれらの金属を含む合金、およびこれ
らの金属、合金のメツキもしくは蒸着製品などの素材が
あげられ、具体的にはこれらの素材を用いてなる乗用車
、トラック、バス、オートバイなどの車体外板ならびに
その部品および電気製品、建材などが包含される。該鋼
板は電着塗料を塗装するに先立って、その表面をあらか
じめリン酸塩もしくはクロム酸塩などで化成化処理して
おくことが好ましい。

電着塗料： 上記鋼材に塗装するための電着塗料は、それ自体既知の
任意のカナ。オン型およびアニオン型電着塗料を使用す
ることができる。

カチオン型電着塗料としては、例えば、エポキシ系、ウ
レタン系、アクリル系、ポリオレフィン系などのポリマ
ーを主骨格とするものがあげられ、アニオン型電着塗料
としては、例えば、マレイン７油系樹脂、ポリブタジェ
ン系樹脂、エポキシエステル系樹脂、アクリル系樹脂な
どを主成分とするものがあげられる。

感圧フィルム： 基材フィルムの片面に粘着剤を塗布してなる。

基材フィルムは、伸び率が１００〜１０００％、好まし
くは２００〜８００％であって、しかも、膜厚が８０〜
５００ｕ、好ましくは１００〜４００μの合成樹脂フィ
ルムを使用する必要がある。伸び率は衝突した小石等を
はじき飛ばす機能を有し、鋼板まで達する傷の発生を防
止するために重要な因子であり１００％より小さい伸び
率では耐チツピング性改良効果は小さい。又、１０００
％より大きくなると耐チツピング性改良効果はあるが伸
びすぎるため被貼着面上の決められた位置に貼り付ける
のが困難になり、フィルム自身もシワが生じるため貼り
付は作業性が問題となる。膜厚が８０μより薄くなると
小石等の衝撃エネルギー吸収能が小さく、鋼板素地まで
達する傷が発生しやすく耐チッピング性の改良効果は小
さい。又５００μより太き（なると上塗り塗装後も肉厚
になり仕上り外観上好ましくない。

基材フィルムは、前記特性値を有していればいずれの組
成でもよく、例えば、ポリオレフィン（例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン）、ポリカーボネート、ポリスチ
レン、ポリエステル、ナイロン、塩化ビニリデン、ポリ
塩化ビニル、ポリウレタン等が挙げられるが、このうち
特に好ましいものはウレタン系、塩化ビニル系のフィル
ムである。

粘着材は基体フィルムの片面に粘着剤層を形成するため
に用いられ、常温において粘着性を呈するもので、具体
的にはゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニル系が
挙げられ特にゴム系、アクリル系が好ましい。

基体フィルムの片面に形成せしめる粘着剤層の厚さはｌ
Ｏ〜８０μ、特に２０〜５０μの範囲が好ましい。

感圧フィルムは着色しない透明膜でも又顔料等を含む着
色されたものでもよい、又、感圧フィルム上を印刷によ
り着色される場合も考えられる。

基材フィルムの厚さは、ニューメイド・デジタルマイク
ロメータＭ−３０（ソニーマグネスケール（株）製、商
品名）を用いて測定した。

基材フィルムの伸び率は、基材フィルムを厚さ８０〜５
００ｕ、巾２５ｍｍ、長さ１００ｎ＋ｍの大きさに調製
し、２０℃において、万能引張試験機（島津製作所オー
トグラフＳ−Ｄ型）を用いて長さ方向に引張速度３００
　＋ｉｍ／分で測定した。

中塗り塗料：これまで上塗り塗料の塗装に先立って、塗
装されているそれ自体すでに公知の塗料であって、例え
ばアクリル樹脂、アルキド樹脂又はポリエステル樹脂な
どの基体樹脂にアミノ樹脂やポリイソシアネート化合物
（ブロック化物も含む）などを硬化剤を併用してなる熱
硬化性樹脂組成物を主成分とする塗料で、有機溶液型、
非水分散液型、水性型、粉体型などの形態で用いられる
。

上塗り塗料：最上層に塗装する塗料で、平滑性、鮮映性
、耐候性などのすぐれたものが使用でき、例えば、アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂もしくはアルキド樹脂など
の基体樹脂にアミノ樹脂やポリイソシアネート化合物（
ブロック化物も含む）などの硬化剤を配合してなる熱硬
化性樹脂組成物を主成分とするそれ自体すでに公知の有
機溶液型、非水分散液型、水性型、粉体型の塗料が使用
できる。

該上塗り塗料に関し、着色顔料を配合してなるソリッド
カラータイプ、メタリック顔料を配合してなるメタリッ
クタイプ、これらの顔料を全くもしくは殆ど含まないク
リヤータイプに分類でき、これらのタイプを目的に応じ
て任意に選択、組み合わせて用いられる。

塗膜形成法：上記各塗料および感圧フィルムを用いて本
発明の目的とする耐チッピング性などのすぐれた複合塗
膜は、例えば、次に示す方法があげられる。

（１）電着塗装−焼付−感圧フィルム貼着−上塗り塗装
−焼付 （２）電着塗装→焼付→感圧フィルム貼着−中塗り塗装
−焼付→塗り塗装−焼付 （３）電着塗装−焼付→中塗り塗装−焼付−感圧フィル
ム貼着→上塗り塗装→焼付 本発明では上記方法のうち、特に（２）が好ましい。

電着塗装はアニオン型、カチオン型のいずれも通常の条
件で行なうことができ、塗装後、水洗することが好まし
い。膜厚は硬化塗膜に基いて１５〜３５μが適しており
、１５０〜１８０℃に加熱して塗膜を焼付硬化させる。

感圧フィルムは上記工程からも明らかなように電着塗膜
および（または）中塗り塗膜の硬化塗面に貼着せしめ、
かつ該フィルムは自動車車体のチッピングはがれが発生
しやすい部分、例えば車体底部、足まわり部、サイドシ
ル、リアフェンダ−、フロントエプロンなどの部分に貼
着することが好ましい。

感圧フィルムを貼着するにあたって、その操作を容易に
するために、あらかじめ、基材フィルムの片面に粘着剤
を塗布してなる該感圧フィルムの粘着剤層面に離型紙を
、一方基材フィルム面にはアプリケーションフィルムを
それぞれ貼着してお（ことが好ましい、すなわち、離型
紙およびアプリケーションフィルムを貼着した感圧フィ
ルムを貼着する部分の形状や大きさに基いて所定の形状
に裁断してから離型紙を剥し、目的とする部分に貼着す
る。貼着は気泡がまきこんだり、シワが発生したりしな
いようにすることが好ましい、貼着後、アプリケーショ
ンフィルムを剥すことによって貼着作業が完了する。離
型紙およびアプリケーションフィルムとしてはそれ自体
すでに公知のものが使用できる。

中塗り塗装は省略されることもあるが、貼着した感圧フ
ィルム面もしくは硬化電着塗面に塗装する。塗装法は特
に制限されず、例えばスプレー塗装や静電塗装などが好
適で、膜厚は硬化塗膜に基いて１５〜３５μが好適で、
１３０〜１６０℃に加熱して硬化させることが好ましい
。

上塗り塗装は、硬化中塗り塗面もしくは貼着した感圧フ
ィルム面に塗装する。塗装法は特に制限されず、例えば
スプレー塗装や静電塗装などが好適である。

上塗り塗装にはソリッドカラー仕上げとメタリック仕上
げとがある。まず、ソリッドカラー仕上げは、上塗り塗
料としてソリッドカラー塗料を塗装し、焼付けるのが一
般的であるが、焼付後もしくは焼付けせずにクリヤー塗
料をさらに塗装してから焼付けて仕上げる２コ一ト方式
も可能である。また、メタリック仕上げは、上塗り塗料
としてメタリック塗料を塗装し、焼付けせずに、又は焼
付けてからさらにクリヤー塗料を塗装し、焼付ける２コ
ート仕上げが好ましい。

これらの上塗り塗装仕上げにおいて、ソリッドカラー塗
料、メタリック塗料の塗装膜は１５〜３０μ、クリヤー
塗料の膜厚は２０〜４０μが適しており、焼付は温度は
１２０〜１５０℃が適している。

実施例 以下に実施例、比較例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。

工　試料の調製 （１）鋼　板： ボンデライト＃３０３０　（日本バーカーライシン■製
、リン酸亜鉛系金属表面処理剤）で化成処理した鋼板（
大きさ３００Ｘ９０Ｘ０．８ＩＩＩＩＩ＋）。

（２）電着塗料： （Ａ）カチオン型電着塗料：ポリアミド変性エポキシ樹
脂／ブロックイソシアネート化合物をビヒクル成分とし
、酢酸で中和してなる不揮発分含有率が２０重量％、ｐ
Ｈが６．５のカチオン電着塗料。

（３）感圧フィルム ウレタン系樹脂の基材フィルムの片面にアクリル系樹脂
の粘着−剤を塗布（膜厚３０ｇ）してなり、粘着剤層側
には離型紙、基材フィルム側にはアプリケーションフィ
ルムをあらかじめ貼着してある。基材フィルムの膜厚お
よびその伸び率は第１表のとおりである。

第１表 （４）中塗塗料： （Ａ）短油性アルキド樹脂系塗料 多塩基酸成分として無水フタル酸、テレフタル酸を主に
用いた大豆油変性アルキド樹脂（油長：１５％、水酸基
価：８０、酸価：１５）７５重量％とブチルエーテル化
メチルメラミン樹脂２５重量％（固形分比）とからなる
ビヒクル成分１００重量部あたり、顔料（チタン白）を
１００重量部配合してなる中塗塗料。

（５）上塗塗料： （Ａ）オイルフリーアルキド樹脂系ソリッドカラー塗料 多塩基酸成分として無水フタル酸、無水トリメリット酸
を主に用いたオイルフリーアルキド樹脂（水酸基価：８
０、酸価：１０）７０重量％とブチルエーテル化メチル
メラミン樹脂３０ｉｉ％とからなるビヒクル成分１００
重量部あたり顔料（チタン白）を１００重量部配合して
なる。

（Ｂ）アクリル樹脂系メタリック塗料 メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブ
チルメタクリレートおよびヒドロキシエチルメタクリレ
ートからなる共重合体（数平均分子量：約３０．０００
、水酸基価：１ＯＯ）７５重量％とブチル化メラミン樹
脂２５重量％とからなるビヒクル成分にアルミニウム粉
末ペーストを添加してなる有機溶液型メタリック塗料。

（Ｃ）アクリル樹脂系クリヤー塗料 エチルメタクリレート、インブチルメタクリレート、ス
チレンおよびヒドロキシエチルアクリレートからなる共
重合体（数平均分子量：約１５．０００、水酸基価：１
００）７０重量％とブチル化メラミン樹脂３０重量％と
を主成分とする有機溶液型クリヤー塗料。

ＩＩ　　実施例、比較例 上記工で調整した試料を用いて以下の方法で塗板を作成
した。

鋼板にカチオン型電着塗料を浴温度２８℃、負荷電圧的
２５０Ｖ、１８０秒間通電し、膜厚２０色に塗装した。

そして水洗後１７０℃−２０分焼付けた。

その後、前記の感圧フィルム（Ａ）−（Ｆ）を貼り付け
る。

次に中塗り塗料をエアースプレーで膜厚２５〜３０ミク
ロン塗装し、１４０℃−２０分焼付ける。（中塗り塗料
はシンナーでフォードカップＮ０９４で２３秒に粘度を
調整する。）そして上塗り塗料を塗装する。上塗り塗料
（Ａ）はシンナーでフォードカップＮｏ、４で２３秒に
粘度を調整してから、エアースプレーで２５〜３０ミク
ロンになるように塗装し、１４０℃−２０分焼付ける。

上塗り塗料（Ｂ）、（Ｃ）については、（Ｂ）をシンナ
ーでフォードカップＮｏ、４で１８秒に粘度調整し、エ
アースプレーで１５ミクロンになるように塗装し、焼付
けることなく、シンナーでフォードカップＮｏ、４で２
３秒に粘度を調整した（Ｃ）を２５〜３０ミクロンにな
るようにエアースプレーで塗装し、１４０″Ｃ−２０分
で両塗膜を同時に焼付けた。

これらの具体的゛な塗装工程および性能試験結果は第２
表のとおりである。

■　性能試験結果 上記の実施例および比較例において塗装した塗板を用い
て塗膜性能試験を行なった。その結果を後記の第２表に
示す。

［試験方法コ （哀１）＃チッピング性： ■試験機器：Ｑ−Ｇ−Ｒグラペロメーター（Ｑパネル会
社製品） ■吹付けられる石：直径約１５〜２０ｍ／ｍの砕石 ■吹付けられる石の容量：約５００．＆／■吹付はエア
ー圧カニ約４　ｋｇ／　ｃ＋ａ２■試験時の温度：約−
１Ｏ℃ 断熱性容器にメタノールとドライアイスを入れて温度を
一１０℃以下に設定し、その内部に試験片を入れて一１
０℃に調整した。試験片を保持台にとりつけ、約４　ｋ
ｇ／　ｃｍ２の吹付はエアー圧力で約５００−の砕石粒
を試験片に発射せしめた後、その塗面状態および耐塩水
噴霧性を評価した。塗面状態は砕石粒発射終了後の塗面
を目視観察した結果であり、下記の基準で評価し、また
、耐塩水噴霧性は試験片をさらにＪＩＳ　　Ｚ２３７１
によって１０８０時間、塩水噴霧試験を行ない、次いで
塗面に粘着したセロハンテープ貼着し、急激に剥離した
後の被衝撃部からの発錆の有無、塗膜ハガレなどを観察
した。

■　塗面状態 ■（良）：上塗塗膜の一部に砕石粒の衝撃によるキズが
極く僅か認められる程度で、電着塗膜の剥離は全く認め
られない。

Δ（やや不良）：上塗および中塗塗膜に砕石粒の衝撃に
よるキズが多く認められ、しかも電着塗膜の剥れも散見
される。

×（不良）：上塗および中塗塗膜の大部分が剥離し、被
衝撃部およびその周辺を含めた被衝撃部の電着塗料が剥
離。

■　＃塩水噴霧性 ■：サビ発生なし、上塗塗膜／＼ガレ少し発生。

Δ：サビ発生少し、中塗塗膜／＼ガレ発生。

Ｘ：サビ発生著しい０ｗ４板露出。

（＊２）仕上り性 目視で仕上り外観を観察する。

■（良）　　フィルムを貼り付けても塗膜欠陥はなく良
好な外観である。

Δ　　　　　肌アレが少しある。

×（不良）　肌アレが著しい、又、／Ｘジキ、ピンホー
ル、色ムラ等の欠陥が 認められる。

（ｔ３）付着性： ＪＩＳ　　Ｋ５４００−１９７９　６．１５に準じて塗
膜に大きさ１　ｍｍＸ　ｌ　ｍｍのゴバン目を１００個
作り、その表面に粘着セロハンテープを貼着し、急激に
剥した後の塗面を評価する。

■（良）　　全く剥離なし Δ　　　　　２０％〜４９％程度剥離する×（不良）　
５０％以上剥離する。

（哀４）耐衝撃性： ＪＩＳ　　Ｋ５４００−１９７９　６．１３．３Ｂ法に
準じて、０℃の雰囲気下において行なう。

重さ５００ｇのおもりを３０ｃｍの高さから落下して塗
膜の損傷を調べる。

■（良）　　キレンを含む剥離なし。

Δ　　　　　キレンが少しある。

×（不良）　キレン、剥離が認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電着塗料および上塗り塗料、または電着塗 料、中塗り塗料および上塗り塗料を塗装してなる複合塗
   膜において、これらの塗膜層間のいずれかに、伸び率が
   １００〜１０００％の膜厚８０〜５００μの感圧接着型
   フィルムを介在させてなることを特徴とする塗膜形成法
   。