JPS60227863A - Masking method for painting by laser light - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform masking for painting to a beautifully finished parting part by coating a strippable paint contg. carbon black on a material to be coated and drying the same to form a film, cutting such film by YAG laser light and making the treatment in the same way as in the conventional practice for the rest. CONSTITUTION:The strippable paint such as polyurethane contg. 1-20wt% carbon black (by the weight of the resin) in a coated film is coated on the material to be coated and is dried to form the film. The film formed in such a way is cut by the YAG laser light of a near IR wavelength. The film in the unnecessary part cut by said laser light is stripped and thereafter the stripped part is subjected to normal painting then the remaining masking film is stripped. The masking for painting to the beautifully finished parting line is thus made possible by the above-mentioned method.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、塗装マスキング方法に関し、ざらに詳しくは
、自動車等の色分は塗装時に、見切部の外観が美麗に仕
上る塗装マスキング方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a paint masking method, and more specifically, to a paint masking method that provides a beautiful finish to the appearance of the parting portion when painting the color of automobiles, etc. .

従来方法 近年自動車、自動二輪車等の分野においては、たとえば
バンパ一部分、車体のボテイーライン、ストライプ、オ
ートパイのタンク、オートパイの風防等において、新車
製造時、又は補修時多色に塗り分ける、いわゆる寧色分
は塗装が行われている。Conventional method In recent years, in the fields of automobiles, motorcycles, etc., parts of bumpers, body lines, stripes, autopiston tanks, autopiston windshields, etc., have been painted in multiple colors during new vehicle manufacturing or repair. is being painted.

色分は塗装時、色と色との境目、すなわち、見切部にお
いて、色が混り合わず、又、見切部の線がシャープに仕
−Ｌることが商品価値を高める上で重要視される。When painting, it is important that the colors do not mix together at the boundaries between colors, that is, the separation areas, and that the lines at the separation areas are sharp in order to increase product value. Ru.

そこで、従来、色分は塗装においては、目的とする被塗
装部分以外をマスキングテープで覆い、又は新聞紙、フ
ィルム等で覆い、見切部にマスキングテープを貼伺し、
塗装を行い、しかる後に、マスキングテープ等を剥離す
る方法が行われていた。Therefore, conventionally, when painting colors, areas other than the target area to be painted are covered with masking tape, or covered with newspaper, film, etc., and masking tape is pasted on the separation area.
The conventional method was to apply paint and then remove masking tape or the like.

しかしながら、マスキングテープによる方法は、■マス
キングテープをまっすぐに貼ることが難しいこと、（２
）マスキングテープが貼付後部分的に浮上り、その部分
に塗料が入り込む場合があること等の原因により、見切
部が期待通りに美しく仕上らない問題があった。However, the method using masking tape has two drawbacks: (1) It is difficult to apply masking tape straight; (2)
) There was a problem that the masking tape partially floated up after being applied, and the paint could get into that part, so the parting part could not be finished as beautifully as expected.

そこで、本発明者は、被塗装物にストリッパブルペイン
トを塗布した後、ストリッパブルペイントを乾燥し、生
成したフィルムを適当な切断工具で、９Ｊ断し、ついで
不要部のフィルムを剥離した後、剥離部分に塗装を施す
方式について、種々の角度から研究を行った。Therefore, the present inventor applied strippable paint to the object to be painted, dried the strippable paint, cut the resulting film into 9J pieces with a suitable cutting tool, and then peeled off the unnecessary parts of the film. We conducted research from various angles on methods of painting the peeled areas.

その結果、切断工具として、ナイフを用いる方法では、
熟練度により、仕上り精度がばらつくこと、フィルムの
みを切断することが難しく被塗装物である基材又は下地
に傷をつけること、ナイフ刃先の摩耗が早く、すぐに切
れなくなることなど余り好ましくないことが判った。As a result, in the method of using a knife as a cutting tool,
Undesirable things include: finishing accuracy varies depending on the level of skill; it is difficult to cut only the film; it may damage the base material or substrate to be coated; and the knife edge wears out quickly, making it difficult to cut quickly. It turns out.

そこでレーザー光線を用いる方法を研究したところ、従
来切断手段として多く用いられているＣＯ７レーザーで
は、見切部の仕上りは一般に美麗であるが、切断が基材
に達し、上層のフィルムのみを選択的に切断することは
調節が難しく困難である。Therefore, we researched a method using a laser beam and found that with the CO7 laser, which is commonly used as a conventional cutting method, the finish at the parting part is generally beautiful, but the cutting reaches the base material and selectively cuts only the upper layer of film. It is difficult and difficult to adjust.

そこでより波長の短い、たとえば光通信、穴あけ、溶接
等に主に使われているＹＡＧレーザー又は色素レーザー
を用い実験を行ったところ、基材のみならず、目的とす
るフィルムの切断も充分ではない。そこで、木発明者は
、フィルムの種類を検、ｉ＝ｊ　Ｌ、フィルム中にカー
ボンブランクを１〜２０重量％（対樹脂分）含有するス
トす・ンパブルペインｉ・を塗布したところ、該レーザ
ーを用いることにより、目的とする上層フィルム層のみ
を切断することができ、１つ美麗な見切部の得られる切
断方法を見出し、本発明塗装マスキング方法を完成する
に至ったものである。Therefore, when we conducted an experiment using a YAG laser or dye laser, which has a shorter wavelength and is mainly used for optical communication, drilling, welding, etc., we found that it was not possible to cut not only the base material but also the target film sufficiently. . Therefore, the inventor investigated the type of film, i = j L, and coated the film with Stumpable Paint, which contained 1 to 20% by weight (relative to resin) of carbon blank. By using this method, only the intended upper film layer can be cut, and a cutting method that allows one beautiful parting portion to be obtained has been discovered, and the coating masking method of the present invention has been completed.

発明の目的・構成 本発明は、見切部の仕上美麗な塗装マスキング方法を提
供することを目的とするものである。すなわち、本発明
の構成は、塗装中にカーボンブラックを１〜２０重量％
（対樹脂分）含有するストリッパブルペイントを被塗装
物に塗布した後、ストリッパブルペイントを乾燥し、生
成したフィルムをＹＡＧレーザー光で切断した不要部分
のフィルムを剥離した後、剥離部分に本塗装を施し、し
かる後に残りのマスキングフィルムを剥離することを特
徴とする見切部の什」二美麗な塗装方法である。以下、
詳細に説明する。OBJECT AND CONSTRUCTION OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coating masking method that provides a beautiful finish on a parting portion. That is, the structure of the present invention is such that carbon black is added in an amount of 1 to 20% by weight during coating.
After applying the strippable paint containing (resin content) to the object to be painted, dry the strippable paint, cut the resulting film with a YAG laser beam, peel off the film from unnecessary parts, and then apply the main coating to the peeled part. This is a beautiful painting method for the parting section, which is characterized by applying a masking film and then peeling off the remaining masking film. below,
Explain in detail.

本発明はストリッパブルペイントを用いる塗装マスキン
グ方法にあり、被塗装物である下地は、ストリ・ンパブ
ルペイントで保護塗装を行う。下地としては、たとえば
、ポリプロピレン、ポリエチレ、塩ビ樹脂、ポリスチレ
ン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等のプラスチック成形品
、ステンレス板、アルミ板、鋼板等の金属板、塗装済銅
板等の塗装板、化粧合板などが代表的であり、特に限定
するものではない。The present invention relates to a coating masking method using strippable paint, in which the base, which is the object to be coated, is protectively coated with strippable paint. Typical base materials include, for example, plastic molded products such as polypropylene, polyethylene, PVC resin, polystyrene, ABS, and polycarbonate, metal plates such as stainless steel plates, aluminum plates, and steel plates, painted plates such as painted copper plates, and decorative plywood. and is not particularly limited.

ストリッパブルペイントは、物品の表面を一時的に保護
するために用いる可剥離被覆塗料で、代表的には、アク
リルエマルジョン、酢ビエマルジョン、ＥＶＡ、ポリウ
レタンなどの水性ストリッパブルペイント、塩ビゾル、
ポリビニルブチラール、酢ビ、ポリウレタンなどの溶剤
型ストリッパブルペイントが挙げられる。Strippable paint is a removable coating used to temporarily protect the surface of an article. Typically, it is a water-based strippable paint such as acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, EVA, polyurethane, PVC sol,
Examples include solvent-based strippable paints such as polyvinyl butyral, vinyl acetate, and polyurethane.

本発明においては、このストリッパブルペイント中に、
カーボンブラックを樹脂分に対して１〜２０ｗｔ％含有
せしめる。カーボンブランクを含有せしめることによっ
て、後記するＹＡＧ　Ｌ−−ザー光線によって、塗膜の
切断が容易となる。カーボンブラックを２０ｗｔ％超含
有させるとフィルムが硬くなると共に、フィルムよりカ
ーボンブラックが粉状となって脱落しやすく好ましくな
い。In the present invention, in this strippable paint,
Carbon black is contained in an amount of 1 to 20 wt% based on the resin content. By containing the carbon blank, the coating film can be easily cut by YAG L laser rays, which will be described later. Containing more than 20 wt % of carbon black is not preferable because the film becomes hard and the carbon black becomes powdery and easily falls off from the film.

ストリッパブルペイントの塗装方法は、通常の方法、た
とえば、スプレー法、カーテンフローコーター法、ロー
ルコータ−法、刷毛塗り法、ディッピング法のいずれで
もよく、出来るだけ均一　に塗布することが望ましい。The strippable paint may be applied by any of the usual methods, such as spraying, curtain flow coating, roll coating, brushing, and dipping, and it is desirable to apply it as uniformly as possible.

膜厚はストリッパブルフィルムとして剥離できるフィル
ム強度があり、かつ下地か露出するような欠礼部、ピン
ホールがなければ良い。一般的には、乾燥膜厚としてｌ
Ｏ〜１００川程度が妥当である。１０色未満の膜は概し
て弱く、剥離時に破れやすく剥しずらいことがあり、さ
らにピンホール、小孔部を生じやすい。１００ｇ超の膜
は乾燥による割れや収縮で表面が滑らかな膜が得られに
くい。The film thickness should be strong enough to be peeled off as a strippable film, and there should be no irregularities or pinholes that would expose the underlying layer. In general, the dry film thickness is l
Approximately 0 to 100 rivers is appropriate. Films with less than 10 colors are generally weak, tend to tear when peeled, may be difficult to peel off, and are more likely to produce pinholes and small holes. With a film weighing more than 100 g, it is difficult to obtain a film with a smooth surface due to cracking and shrinkage due to drying.

又、マスキングとしては１００川もあれば充分で、これ
以上は不必要で材料を多量に使い、且つ乾燥にも時間が
かかり無駄である。Also, 100 wafers is sufficient for masking, and anything more than that is unnecessary, requires a large amount of material, and takes time to dry, which is wasteful.

乾燥は、塗布したストリッパブルペイントが乾燥し、造
膜すればよく、ストリッパブルペイントの種類により定
めればよい。一般に常温〜２００°Ｃ程度の温度である
。Drying may be performed by drying the applied strippable paint to form a film, and may be determined depending on the type of the strippable paint. Generally, the temperature is about room temperature to 200°C.

このようにして生成したフィルムを切断する手段として
、本発明はレーザーを用いる。レーザーとしては可視部
から近赤外領域にかけて波長をもつレーザー発振器が良
い。赤外領域に波長をもつＣＯ２ガスレーザーでは表面
のストリッパブルペイントのみならず、下地の殆どのプ
ラスチック及び塗面をも切断する可能性が大きいので好
ましくない。The present invention uses a laser as a means for cutting the film thus produced. As a laser, a laser oscillator with a wavelength ranging from the visible region to the near-infrared region is preferable. A CO2 gas laser having a wavelength in the infrared region is not preferred because it has a high possibility of cutting not only the strippable paint on the surface but also most of the underlying plastic and painted surface.

好ましくは、ＹＡＧレーザ−（近赤外の波長）又は色素
レーザー（可視領域の波長）が良い。特にＹＡＧレーザ
ーが好ましい、　ＹＡＧレーザーは出力はシングルモー
ドで１〜２０Ｗａｔｔで充分である。Preferably, a YAG laser (wavelength in the near-infrared region) or a dye laser (wavelength in the visible region) is used. Particularly preferred is a YAG laser, which has a single mode output of 1 to 20 Watts, which is sufficient.

色素レーザーは出力が小さいが、可視部領域に波長があ
るため、効率よくエネルギーをストリッパブルペイント
に吸収させることが出来、ストリッパブルフィルムを溶
断出来る出力があれば充分である。Although the output of the dye laser is small, since the wavelength is in the visible region, the energy can be efficiently absorbed by the strippable paint, and an output that can melt the strippable film is sufficient.

ＹＡＧ　レーザーにはＱスイッチをつけたものが更に望
ましく、パルス発振数５００Ｈｚ〜５ＫＨｚぐらいが最
も美しく切れる。パルス発振数５ＫＨｚ〜５０ＫＨｚで
もストリッパブルフィルムは充分美しく切れるが、レー
ザー光の焦点を素早く移動していかないと往々にしてス
トリッパブルフィルムのみならず、下地のプラスチック
を傷つけることになる。これは下地プラスッチ成型品の
多くが、屡々性能アップの為、カーボンブラックを含ん
でいる為で、カーボンブラックを含まないプラスチック
ではこの限りではなく、パルス発振数５ＫＨｚ〜５０Ｋ
Ｈｚでも美しい見切部を作ることが出来る。パルス発振
数が５００８２未満では、レーザー光の焦点を早く移動
するとストリッパブルフィルムが切れなくなる。レーザ
ー光をゆっくり移動すれば良いが、塗装マスキングの見
切部を作るという作業には向かない。It is more desirable to have a YAG laser equipped with a Q-switch, and it cuts most beautifully when the pulse oscillation frequency is about 500 Hz to 5 KHz. A strippable film can be cut beautifully even with a pulse frequency of 5 KHz to 50 KHz, but unless the focus of the laser beam is moved quickly, it will often damage not only the strippable film but also the underlying plastic. This is because many base plastic stitch molded products often contain carbon black to improve performance, but this is not the case with plastics that do not contain carbon black, and the pulse oscillation number is 5KHz to 50K.
Beautiful parting parts can be created even at Hz. When the number of pulse oscillations is less than 50,082, the strippable film cannot be cut if the focus of the laser beam is moved quickly. It's fine if you move the laser beam slowly, but it's not suitable for creating parting areas for paint masking.

このようにして、ストリッパブルフィルムをレーザー光
で切断し、不要部のフィルムを剥離後、その部分に本塗
装を行う。In this way, the strippable film is cut with a laser beam, unnecessary parts of the film are peeled off, and then the main coating is applied to those parts.

本塗装に用いる塗料は、各用途に合わせて選択する。溶
剤系塗料を塗る時は、塗装マスキング用のストリッパブ
ルペイントは水性（特にエマルジョン重合した）ものの
方が好ましい。逆に水性塗料を塗る場合は、塗装マスキ
ング用ストリ、ンバブルペイントは水性系でも溶剤系で
もよい。いずれにしても、塗装マスキング用ストリッパ
ブルペイントが、その上から本塗装する塗料に耐性のあ
るものが、塗装マスキングとして好ましいが、塗装マス
キングとしての機能が果せれば、特にこだわるものでは
ない。The paint used for main painting is selected according to each application. When applying solvent-based paints, it is preferable to use water-based (especially emulsion polymerized) strippable paints for paint masking. Conversely, when applying a water-based paint, the paint masking strip or bubble paint may be water-based or solvent-based. In any case, it is preferable that the strippable paint for paint masking is resistant to the paint that is applied over it, but it is not particularly important as long as it can function as a paint masking.

本塗装を塗布後、塗装マスキングとしてのストリッパブ
ルフィルムを剥す時期は、本塗装を塗布後、未だ塗料が
硬化する前に剥した方が見切部がきれいである。本塗装
の塗料が乾燥後、ストリッパブルフィルムを剥すと、見
切部がギザギザになることがある。特に塗料が硬い場合
（常温でパリパリと割れる硬度の場合）は、この結果に
なりやすい。When removing the strippable film as a paint masking after applying the main coating, it is better to remove it after applying the main coating and before the paint has hardened, so that the parting area will be cleaner. When the strippable film is removed after the main paint has dried, the edges may become jagged. This result is particularly likely when the paint is hard (hard enough to crack at room temperature).

以下実施例により説明する。This will be explained below using examples.

実施例１ 第１図に示すｐｐのテストパネルｃｔｏｏｘ　ｔｏｏｘ
３ｍ＋ｎ）ｌにカーボンブラック３％を添加した水性ア
クリルストリッパブルペイントを塗布し、８０℃で３　
、分間乾燥した。Example 1 PP test panel ctoox toox shown in Fig. 1
3m+n)l was coated with water-based acrylic strippable paint containing 3% carbon black, and heated at 80°C.
, dried for a minute.

これにＹＡＧレーザ−（ＮＥＣ製、　５Ｌ−４１１Ｆ型
）にＱスイッチを連動し、発振させて、切断線Ａに沿っ
て、上記ストリッパブルペイントを切断した。A YAG laser (manufactured by NEC, model 5L-411F) was connected to a Q switch and oscillated to cut the strippable paint along cutting line A.

Ｃの部分のストリッパブルペイントを剥離してｒ地を出
し、塗装した。しかるのち、Ｂ部を剥離した後、８０°
Ｃで４０分乾燥した。結果的に、０部を任意の色で塗装
し、Ｂ部のＦ地をそのまま生かし、Ａのライン部（見切
部）がきわめてきれいなテストパネルが作成出来た。The strippable paint on part C was peeled off to expose the R base and painted. After that, after peeling off part B, 80°
It was dried at C for 40 minutes. As a result, we were able to create a test panel with an extremely clean A line part (separation part) by painting part 0 in any color and making the most of the F background of part B.

実施例２ ポリプロピレンを主成分とした第２図に示すバンパーに
於いて（Ｅ）の部分は材質の下地色をそのま−出しく黒
）　、　（Ｆ）の部分はホティと同色（例えばシルバー
メタリック色）に塗り分ける例を示す。Example 2 In the bumper shown in Fig. 2, which is mainly made of polypropylene, the part (E) is black to reveal the base color of the material, and the part (F) is the same color as the hoti (for example, silver metallic color). ) shows an example of coloring.

まず、カーボンブラック水分散顔料（大日精化Ｍ、　Ｅ
Ｐ−５１０）５重量部をストリッパブルペイント（三井
東圧製、５Ｐ−７０３２、樹脂分４５％）１００重量部
に加えて、黒色のストリッパブルペイントを調整した。First, carbon black water-dispersed pigment (Dainichiseika M, E
A black strippable paint was prepared by adding 5 parts by weight of P-510) to 100 parts by weight of a strippable paint (manufactured by Mitsui Toatsu, 5P-7032, resin content 45%).

調整したストリッパブルペイントを成型したバンパーに
スプレーで塗布した。これを８０℃の大型乾燥器の中で
１０分間乾燥させ、フィルム状にした。フィルムの平均
膜厚は４０にであった。The adjusted strippable paint was applied by spray to the molded bumper. This was dried for 10 minutes in a large dryer at 80°C to form a film. The average thickness of the film was 40 mm.

次いでＹＡＧレーザ−（ＮＥＣ製、５Ｌ−４１１Ｆ）に
光フアイバースコープを接続し、バンパー（Ｅ）部とＣ
Ｆ）部の境目りをレーザーで切断する。この時のレーザ
ー条件は、Ｑスイッチをつけ、パルス数３ＫＨｚテ、切
断速度は１００ｍｍ／ｍｉｎであり、レーザー出力は３
Ｗであった。Next, connect an optical fiber scope to a YAG laser (manufactured by NEC, 5L-411F), and connect the bumper (E) and C
F) Cut the boundary between parts using a laser. The laser conditions at this time were: a Q switch was attached, the pulse number was 3KHz, the cutting speed was 100mm/min, and the laser output was 3KHz.
It was W.

（Ｆ）のストリッパブルペイントを剥した後、バンパー
をトリクロルエタンの蒸気に３０秒間曝露して表面を洗
浄する。After removing the strippable paint (F), the bumper is exposed to trichloroethane vapor for 30 seconds to clean the surface.

剥離部Ｆにプライマー＠祠を平均乾燥膜厚が１５ルにな
るように塗布した後、８０°Ｃで３０分間乾燥した。こ
の上に上塗り塗料を平均乾燥膜厚が３０ＩＬになるよう
に塗布した後、（Ｅ）部のストリッパブルペイントを剥
し、再度８０°Ｃで４５分間乾燥した。（Ｅ）と（Ｆ）
の見切部の美しいカラーバンパーが得られた。Primer @ was applied to the peeled part F so that the average dry film thickness was 15 l, and then dried at 80°C for 30 minutes. After applying a top coat to this to have an average dry film thickness of 30 IL, the strippable paint in part (E) was removed and dried again at 80°C for 45 minutes. (E) and (F)
A beautiful color bumper was obtained for the parting section.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１〜２図は本発明実施例の説明図である。 特許出願人　三井東圧化学株式会社 代理人　弁理士　井　上　雅　生 1 and 2 are explanatory views of embodiments of the present invention. Patent applicant Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. Agent: Patent attorney Masao Inoue

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ４１１り中にカーボンブランクを１〜２０重量％（対樹
脂分）含有するストリンバブルペイントを被塗装物に塗
布した後、ストリンバブルペイントを乾燥し、生成した
フィルムをＹＡＧレーザー光で切断し、ついで該レーザ
ー光で切断した不要部分のフィルムを剥離した後、剥離
部分に本塗装を施し、しかる後に残りのマスキングフィ
ルムを剥離することを特徴とする見切部の仕上り美麗な
塗装方法。After applying a strimbable paint containing 1 to 20% by weight (relative to resin) of carbon blank to the object to be coated, the strimbable paint is dried, and the resulting film is cut with a YAG laser beam. This method of painting a parting part with a beautiful finish is characterized by peeling off the unnecessary part of the film cut by the laser beam, applying main coating to the peeled part, and then peeling off the remaining masking film.