(57)【要約】【課題】アルミ鋳物の鋳巣などの凹み欠陥を可視光又は近赤外光照射によって速やかに硬化する樹脂組成物を用いて大幅に工程簡略化しうる補修方法を提供する。【解決手段】鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめることを特徴とする鋳物の欠陥補修方法、及び鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめた後、さらに上塗り塗装してなる鋳物の欠陥補修方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめることを特徴とする鋳物の欠陥補修方法。
【請求項２】
鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめた後、さらに上塗り塗装してなる鋳物の欠陥補修方法。
【請求項３】
鋳物が、アルミニウム又はアルミニウム合金である請求項１または２に記載の鋳物の欠陥補修方法。
【請求項４】
可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物が、（Ａ）重合性不飽和基含有樹脂、（Ｂ）重合性不飽和化合物、（Ｃ）可視光又は近赤外光重合開始剤、及び（Ｄ）充填剤を含んでなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の鋳物の欠陥補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車、車両、航空、船舶、発電機器等の部品に用いられる鋳物の欠陥に対する補修方法に関し、特にアルミニウム又はアルミニウム合金で製造された鋳物の凹み欠陥を可視光又は近赤外光照射によって速やかに硬化する樹脂組成物を用いることにより大幅に工程を簡略化しうる補修方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
自動車、車両、航空、船舶、発電機器等の部品に用いられる鋳造物は、鋳造段階における凝固時などに孔が発生し（鋳巣という）、構造欠陥を生ずることがある。こうした鋳巣をもつ鋳物の欠陥品は廃却するか、あるいは再溶解してリサイクルしていた。
本発明者らは、こうした鋳物の欠陥を効果的に補修する方法として、欠陥箇所を▲１▼不飽和ポリエステル樹脂等を主剤とし有機過酸化物を硬化剤とするパテ組成物▲２▼エポキシ樹脂を主剤としポリアミドを硬化剤とするパテ組成物等の常温硬化性の２液型パテ組成物で埋めるなどの処置を試みた。該２液型パテ組成物は可使時間が極めて短く、鋳物に発生するような微少欠陥部に適用するには、その多くが無駄になり廃棄しなければならなかった。また、該２液型パテ組成物では研磨作業に耐える硬度まで硬化するには長時間を要し、量産工程の傍らに組み入れるにも不適切であり、作業性が非常に悪いという問題があった。
【０００３】
一方、該欠陥部に１液型である光硬化性組成物として紫外線硬化型樹脂組成物を充填すると、可使時間の制約はないが、厚付けされた場合に表面しか硬化せず、立体意匠の奥まった個所や斜面には適用できなかった。またこの組成物では、紫外線照射に使用するランプからオゾンのような有害ガスが発生するなどの問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記した問題を解決すべく鋭意検討した結果、鋳物の欠陥に可視光又は近赤外光照射によって速やかに硬化する樹脂組成物を充填し、可視光又は近赤外光を照射することにより、欠陥部の補修が容易にでき、且つ工程時間も大幅に簡略化しうることを見出した。
【０００５】
すなわち本発明は、
１．鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめることを特徴とする鋳物の欠陥補修方法、
２．鋳物の鋳造欠陥に、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめた後、さらに上塗り塗装してなる鋳物の欠陥補修方法、
３．鋳物が、アルミニウム又はアルミニウム合金である１項または２項に記載の鋳物の欠陥補修方法、
４．可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物が、（Ａ）重合性不飽和基含有樹脂、（Ｂ）重合性不飽和化合物、（Ｃ）可視光又は近赤外光重合開始剤、及び（Ｄ）充填剤を含んでなる１項ないし３項のいずれか１項に記載の鋳物の欠陥補修方法、
に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について説明する。
本発明に使用される可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物は、可視光又は近赤外光の照射により硬化が可能な組成物であれば特に制限なく使用でき、例えば自動車、鉄道車両、産業機器、建築、家具、コンクリート等の補修用パテ組成物、歯科充填物組成物、フォトレジスト用感光性樹脂組成物、接着剤等に使用される、重合性不飽和基含有樹脂と可視光又は近赤外光重合開始剤とを含む組成物が使用できる。
本発明においては、可視光及び／又は近赤外光硬化型樹脂組成物が、重合性不飽和基含有樹脂（Ａ）、重合性不飽和化合物（Ｂ）、可視光及び／又は近赤外光重合開始剤（Ｃ）、及び充填剤（Ｄ）を含んでなる組成物が特に好適に使用できる。
【０００７】
重合性不飽和基含有樹脂（Ａ）は、１分子中に少なくとも１個のエチレン性不飽和基を有する樹脂であり、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂に（メタ）アクリレ−ト基やアリル基等を導入したものが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用して使用できる。これらは、重合性不飽和基を導入する従来公知の方法、例えばカルボキシル基を含有するアクリル樹脂或いはポリエステル樹脂とグリシジル（メタ）アクリレ−トとを反応させる、水酸基を含有するビニル樹脂或いはポリエステル樹脂と無水マレイン酸や無水イタコン酸とを反応させる、イソシアネ−ト基を有するウレタン樹脂と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト等とを反応させる、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト等とジイソシアネ−ト化合物との反応物を水酸基含有樹脂に反応させる、などの方法により得ることができる。
【０００８】
重合性不飽和化合物（Ｂ）は、エチレン性不飽和基を有するモノマ−もしくはオリゴマ−であり、例えばエチル（メタ）アクリレ−ト、ブチル（メタ）アクリレ−ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレ−ト、イソボロニル（メタ）アクリレ−ト、ノルボルニル（メタ）アクリレ−ト、アダマンチル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパントリ（メタ）アクリレ−ト、テトラメチロ−ルメタンテトラ（メタ）アクリレ−ト、テトラメチロ−ルメタンテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ル（メタ）アクリレ−ト、トリシクロデカンジメタノ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、２，２−ビス（４−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）−フェニル）プロパン、ジ（メタクリロキシエチル）トリメチルヘキサメチレンジウレタン、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパンなどの１価又は多価アルコ−ルの（メタ）アクリル酸エステル；エチレングリコ−ルジマレ−ト、プロピレングリコ−ルジイタコネ−トなど；４−（メタ）アクリロイルオキシメトキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸などの４−（メタ）アクリロイルオキシル基含有芳香族ポリカルボン酸及びその酸無水物；スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物；ジアリルフタレ−ト、ジアリルイソフタレ−ト、トリアリルフタレ−ト；エポキシアクリレ−ト、ポリエステルアクリレ−ト、ポリジメチルシリコンジ（メタ）アクリレ−ト、ウレタンオリゴマ−などが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用して使用できる。
【０００９】
可視光又は近赤外光重合開始剤（Ｃ）としては、４００〜１５００ｎｍの領域の光エネルギ−で励起するものであればよく、可視光重合開始剤としては、例えばカンファ−キノン、ベンジルキサントン、α−ナフチルキサントン、４、４´−ジメトキシベンジルキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、アントラキノン、３−ケトクマリン、ジフェニルホスフィンオキシド、アシルホスフィンオキシド、ジメチルアミノベンゾフェノン、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、フルオレノン、有機色素増感剤などが挙げられる。これら以外にも公知の開始剤系として、カチオン染料−ボレ−トアニオン化合物などのイオン染料−対イオン化合物の系（例えば、特開平１−６０６０６号、特開平２−１１６０７号公報）、金属アレ−ン化合物と有機色素の系（例えば、特開平４−３６３３０８号、特開平５−１７５２５号公報）などが挙げられる。また近赤外光重合開始剤としては、例えばシアニン系色素、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクアリリウム系色素、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属錯塩系色素、ナフトキノン系・アントラキノン系色素、インドフェノ−ル系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色素、トリアリルメタン系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、ニトロソ化合物等のカチオン色素類の錯体が使用でき、具体的には特開昭６２−１４３０４４号、特開平２−１１６０７号、特開平３−１１１４０２号、特開平５−１９４６１９号、特開平４−７７５０３号公報等に開示されている近赤外光吸収性陽イオン染料−ボレ−ト陰イオン錯体、特開平２−１８９５４８号に開示されているシアニン系色素とハロゲン化メチル基を有するトリアジン化合物あるいはシアニン系化合物と金属アレ−ン化合物や、特開平５−１７５２５号に開示されている金属アレ−ン化合物とスクアリリウム色素、特開平２−４８０４号公報等に開示されているカチオン色素とホウ酸塩などが挙げられる。
【００１０】
上記開始剤（Ｃ）には、テトラｎ−ブチルアンモニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素、テトラメチルアンモニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素、テトラｎ−ブチルフォスフォニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素等のホウ素系増感剤；ベンゾイルパ−オキサイド、メチルエチルケトンパ−オキサイド、シクロヘキサノンパ−オキサイド等の有機過酸化物等を併用してもよい。
充填剤（Ｄ）としては樹脂粒子、無機充填剤が挙げられ、該樹脂粒子としては、従来公知のポリマ−ビ−ズなどの樹脂粒子や前記モノマ−類の重合物を微細に粉砕したもの、さらにジビニルモノマ−を含むモノマ−混合物をアリル基含有反応性乳化剤の存在下で乳化重合して得られるゲル化重合体微粒子が挙げられる。
【００１１】
無機充填剤としては、例えばタルク、マイカ、硫酸バリウム、カオリン、炭酸カルシウム、クレ−、シリカ、石英、ガラスなどの体質顔料が使用でき、さらにチタン白、ベンガラ、カ−ボンブラック、鉄黒などの着色顔料も含むことができる。
また、上記樹脂組成物には、素地や上塗り層との付着性向上、作業性向上などの点から、さらに必要に応じてセルロ−スアセテ−トブチレ−ト（ＣＡＢ）、該ＣＡＢなどの繊維素誘導体類と水酸基含有不飽和モノマ−や他のエチレン性不飽和モノマ−などの単量体混合物とのグラフト共重合体等の繊維素誘導体；リン酸基含有化合物などを併用してもよい。
【００１２】
上記樹脂組成物によれば、１回の塗布により数ｍｍ以上の膜厚でも形成でき、しかもタレずに欠陥部等を修復できる。上記樹脂組成物の一例として自動車補修用光硬化型パテ組成物である「オプトラック−ＩＩＩ」（関西ペイント社製、商品名）が挙げられる。
本発明方法は、鋳物の鋳造欠陥に、上記樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめるものである。さらに本発明は、鋳物の鋳造欠陥に、上記樹脂組成物を充填し、該充填部に可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめた後、さらに上塗り塗装する補修方法も提供するものである。
鋳物の素材としては、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの金属やこれらの合金、及びこれらの化学処理物、プラスチックが挙げられる。これらの中でも可視光、又は近赤外光線がよく反射し、複雑な立体意匠の奥まった部分にも光線が到達することが可能なため、金属、特にアルミニウム及び／又はアルミニウム合金で製造された鋳物、及びその化学処理物が好適に使用できる。
【００１３】
また、上記素材で製造された鋳物を塗装した後でも本発明は適用できる。この場合の塗装は可視光又は近赤外線をよく反射させる意味でクリヤー塗料及び／又はシルバーメタリック塗料などアルミニウム系の顔料を含む塗料等が特に好適に使用できる。
アルミニウム及び／又はアルミニウム合金で製造された鋳物として、具体的には自動車のチューブやタイヤなどの取り付け部材であるアルミニウム製ホイール（以下アルミホイールと略称する）が挙げられる。
【００１４】
本発明において上記樹脂組成物の充填は、ヘラ付けなど従来公知の方法で行うことができ、さらに好適には、プラスチック製や金属製チュ−ブ、押し出しカ−トリッジなどの容器に上記樹脂組成物を充填して用いることができ、チュ−ブなどから押し出した該樹脂組成物を欠陥部に直接あてがってパテ付けし、必要によりヘラやロ−ラ−などでならすことで容易に処理できる。
次いで上記充填部は可視光又は近赤外光を照射して硬化せしめる。使用する光源としては、４００〜１５００ｎｍの波長を出すものであれば特に制限なく使用でき、例えばメタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、クリプトンランプ、蛍光灯などが挙げられる。照射条件は樹脂層の厚みや組成などにより適宜選択することができる。
【００１５】
本発明方法においては鋳物の欠陥部に充填された上記樹脂層を硬化せしめた後、必要に応じて該面を研磨し上塗り塗装することができる。さらに上塗り塗装の前に必要に応じてプライマ−サ−フェ−サ−塗装をしてもよい。プライマ−サ−フェ−サ−塗装には、ラッカ−系、ウレタン系、アルキド系、エポキシ系などの通常補修用に使用されているプラサフが特に制限なく使用できる。
上塗り塗装には、ベース塗料、クリヤー塗料のいずれであってもよくこれらを順次塗装してもよい。該上塗り塗料としては、アクリル系塗料、アミノアルキド系塗料、ポリウレタン系塗料、フッ素樹脂系塗料などが特に制限なく使用できる。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
鋳造−切削加工を経たアルミホイールの意匠面に発見された鋳巣（幅２ｍｍ、長さ１０ｍｍ、深さ１ｍｍ）に対して、「オプトラック−ＩＩＩ」（関西ペイント社製、可視光及び／又は近赤外光硬化型パテ樹脂組成物）をヘラで塗布し、メタルハライドランプ７０Ｗ型を用いて照射距離５ｃｍにて２分間照射した。
パテ付け部分を平滑化するために、＃４００サンドペーパーで研磨し、次いで該アルミホイール意匠面全体を通常のシルバーメタリック塗装工程（溶剤塗料カラーベースとして、アクリル樹脂溶剤塗料カラーベース（マジクロンＡＬＣ−２シルバー、関西ペイント（株）製、アクリル樹脂溶剤塗料）を焼付後膜厚が１５μｍになるように塗装し、１４０℃で２０分間焼付けた。さらに、溶剤クリヤーとしてアクリル樹脂溶剤塗料クリヤー（マジクロンＡＬＣ−２クリヤー、関西ペイント（株）製、アクリル樹脂溶剤塗料）を焼付後膜厚が３５μｍになるように塗装した後に１４０℃で２０分間焼付けした。）によって仕上げ試験体を得た。
【００１７】
実施例２
塗装完了したアルミホイールの機械的強度には関係しない裏面部（この裏面部には塗装は施されていない）に発見された鋳巣（面積約１０ｃｍ２　不定形、深さ３ｍｍ）に対して、「オプトラック−ＩＩＩ」（関西ペイント社製、可視光及び／又は近赤外光硬化型パテ樹脂組成物）をヘラで塗布し、メタルハライドランプ７０Ｗ型を用いて照射距離５ｃｍにて３分間照射した。鋳巣は斜面にあったにも拘わらず、この照射条件で十分に硬化した。
パテ付け部分を平滑化するために、＃４００サンドペーパーで研磨し、シルバーメタリック色のアクリルラッカーをパテ付け部、及びその周辺に部分塗装して、アルミ部の外観と合わせ、試験体を得た。
【００１８】
実施例３
塗装完了したアルミホイールのボルト穴側面（このボルト穴側面には塗装は施されていない）に発見された小さな鋳巣（φ３ｍｍ、深さ２ｍｍ）に対して、「オプトラック−ＩＩＩ」（関西ペイント社製、可視光及び／又は近赤外光硬化型パテ樹脂組成物）をヘラで塗布し、メタルハライドランプ７０Ｗ型を用いてボルト穴に対して平行に照射距離５ｃｍにて５分間照射した。
ランプ光束はパテ部に直射されないにも拘わらず、この照射条件で十分に硬化した。
パテ付け部分をアルミ面と均すために、＃８００サンドペーパーで研磨し、次いでシルバーメタリック色のアクリルラッカーをパテ付け部、及びその周辺に部分塗装して、アルミ部の外観と合わせ試験体を得た。
【００１９】
比較例１
「フリートパテ」（関西ペイント（株）社製、商品名、エポキシ樹脂系主剤１００部：ポリアミド系硬化剤５０部、硬化促進剤５部からなる２液型の組成物）をヘラで均一に混合し、実施例２と同様の鋳巣部分に充填して３時間放置した。
パテで盛り上がった個所を＃４００サンドペーパーで研磨し、シルバーメタリック色のアクリルラッカーをパテ付け部、及びその周辺に部分塗装して、アルミ部の外観と合わせ試験体を得た。
外観的には良好であったが、混合したパテの可視時間は約５分で、次の補修には使用できず、これを生産工程内に組入れるのは難しかった。
【００２０】
比較例２
実施例１と同様の鋳巣部分に対して、自動車部品補修用パテ「ＬＯＹ　ＭＥＴＡＬ　ＭＨ１０９」（ＨＯＬＴ　ＰＲＯＤＵＣＴＳ　ＬＴＤ製、金属パテ、成分：アルミニウム・有機溶剤）をヘラで均一に混合し、実施例１と同様の鋳巣部分に充填して２４時間放置した。
パテ付け部分を平滑化するために、＃４００サンドペーパーで研磨し、次いでアルミホイール全体を通常のシルバーメタリック塗装工程によって仕上げ試験体を得た。
【００２１】
性能試験
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた各試験体を下記評価基準にて試験に供した。結果を下記表１に示す。
仕上り性：塗装したアルミホイールのパテ補修塗装部の仕上り性を目視で評価した（○：良好、ヒケ巣、鋳巣跡が検出されない、△：ヒケ巣、鋳巣跡が若干検出される、×ヒケ巣、鋳巣跡が顕著に検出される）
乾燥性：各試験体の表面のタック及び内部の硬化を指触にて調べた（○：良好、△：表面に若干タックあるが内部は硬化良好、×：硬化不良）。
耐水性：上記試験体を上水に７日間浸漬した後、塗面状態を観察した。（○：良好、△：一部ブリスター発生、×：全面にブリスター発生）
作業性：補修作業のしやすさ、時間等を評価した。（○：補修作業が簡易で短時間である、×：補修作業が困難で時間もかかる）
【００２２】
【表１】
2004050277.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
本発明の補修方法は可視光又は近赤外光硬化型樹脂組成物を使用し、可視光又は近赤外光を照射するため、深い鋳巣や凹み部の中までも到達し、該部に充填した組成物が硬化することができる。また、紫外線照射のように有害ガスが発生することもない。また、照射部が昇温しないので直ぐに研磨工程ないし上塗り工程に移行できるなど大幅に工程簡略化した鋳物補修が可能である。
さらに可視光又は近赤外光線をアルミホイール等の金属鋳物に照射した場合、照射光が金属光沢面でよく反射するため凹み欠陥など複雑な立体意匠の奥まった部分にも到達して、直射できない部分でも容易に硬化することが可能である。また、補修に使用される樹脂は１液型であるので硬化に要する時間は多液混合型に比べて格段に短い。さらに本発明方法によれば肉痩せがなく、上塗り塗装しても段差のない良好な外観が得られるものである。