(57)【要約】【目的】制振性の向上を実現した塗布型制振材の施工方法、及びこの施工方法用の塗布材の開発。【構成】塗布型制振材を物理的な手段によって塗装前に発泡状態とした後、必要な個所へ塗布することを特徴とする塗布型制振材の施工方法。樹脂エマルションを主成分とし、ＨＬＢが１０〜２０である乳化剤を１〜３質量％含有してなることを特徴とする、上記に記載された施工方法に使用する塗布型制振材。消泡剤を含まない樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、上記に記載された塗布型制振材。起泡剤を含む樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、上記に記載された塗布型制振材。【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布型制振材を物理的な手段によって塗装前に発泡状態とした後、必要な個所へ塗布することを特徴とする塗布型制振材の施工方法。
【請求項２】
樹脂エマルションを主成分とし、ＨＬＢが１０〜２０である乳化剤を１〜３質量％含有してなることを特徴とする、請求項１に記載された施工方法に使用する塗布型制振材。
【請求項３】
消泡剤を含まない樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、請求項２に記載された塗布型制振材。
【請求項４】
起泡剤を含む樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、請求項２に記載された塗布型制振材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に塗布される塗布型制振材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のフロア部、ドア、ダッシュパネル等には、制振性を付与する目的で、アスファルト系の制振シートが貼付、若しくは加熱融着されている。これらのシートは適用部分に合わせてトリム加工され、必要に応じて貼付面に粘着加工を施して、貼付され、又は載置され、自動車の塗装乾燥炉における熱によりアスファルト成分が軟化溶融し、鋼板に融着する。
【０００３】
これらの制振シートは、十分な制振性を有するものであるが、シートを必要形状に加工するための工程が増加したり、トリム加工の際に裁断屑が発生し、歩留まりが低下する等の欠点がある。また、施工段階においては、自動車の必要部分への取付作業は人手に頼らざるを得ず、自動化・省人化の障害となっている。このため、制振シートに代わるものとして制振塗料が開発され、既に実用化されており、本出願人の出願による特開平７−１４５３３１号には、加熱膨張型有機中空状充填材、若しくは有機発泡剤を含む水系塗料が開示されている。
【０００４】
上記発明においては、樹脂として水溶性樹脂、水分散型樹脂、エマルション型樹脂を使用する構成となっている。これらの水系樹脂による塗料は、溶剤形塗料と異なり、焼付乾燥の際に塗料から発生する有毒なガスがなく、近年注目されている環境問題に対して影響の少ない塗料である。
【０００５】
しかしながら、これらの水系塗料、特にエマルション型樹脂を使用したエマルション塗料は、加熱乾燥の条件に問題がある。これは、例えば長期休暇などで製造ラインが停止することがある自動車メーカーでは、エマルション塗料の塗装後、加熱乾燥前にライン停止によって長時間滞留する等の場合に、その後に加熱乾燥を行った際に塗膜表面にフクレと呼ばれる塗膜欠陥が発生する、という問題を内在しているのが現状である。このため、本出願人は更に研究を進め、長期滞留等があった場合にも塗膜欠陥が発生しない塗布型の制振材の発明を行い、特開２０００−８６９３６号に詳細が開示されている。
【０００６】
以上の一連の研究開発により、単層による塗布型制振材が開発されたが、更なる制振性の向上による、塗布適用部位の拡大などに向けて、従来と異なる視点からの施工方法、及び塗布材料の開発を実施している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、コストアップに繋がる配合変更を行なうことなしに、塗布された面の制振性が著しく向上する塗布型制振材の施工方法、及びこの施工方法用の塗布材の開発を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決せんとして、本発明者らは鋭意研究の結果、コストアップに繋がる配合変更をせず、制振性の向上を実現した塗布型制振材の施工方法、及びこの施工方法用の塗布材の開発に成功したものであり、しかして本発明の要旨は、以下に存する。
【０００９】
塗布型制振材を物理的な手段によって塗装前に発泡状態とした後、必要な個所へ塗布することを特徴とする塗布型制振材の施工方法。
樹脂エマルションを主成分とし、ＨＬＢが１０〜２０である乳化剤を１〜３質量％含有してなることを特徴とする、上記に記載された施工方法に使用する塗布型制振材。
消泡剤を含まない樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、上記に記載された塗布型制振材。
起泡剤を含む樹脂エマルションを主成分とすることを特徴とする、上記に記載された塗布型制振材。
以下に詳細に説明する。
【００１０】
本発明になる塗布型制振材の主成分は、樹脂エマルションからなるエマルション塗料である。樹脂エマルションとしては、酢酸ビニル樹脂エマルション、酢酸ビニル共重合樹脂エマルション、エチレン／酢酸ビニル共重合樹脂エマルション（ＥＶＡ）、アクリル樹脂系エマルション、アクリル／スチレン共重合樹脂エマルション、その他重合型（フッ素樹脂含有、シリコン樹脂含有、塩化ビニリデン樹脂等）エマルション、ソープフリー、コア−シェル型、水溶性ポリマー混合型、架橋型等の機能性エマルションが例示でき、また、アルキド樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション等、分散法により製造されるエマルションも使用することができる。
【００１１】
乳化重合により製造されるエマルションは、モノマーに、保護コロイド乳化剤、水、重合触媒を加えて、加熱により乳化重合させて得られたエマルションポリマーに、可塑剤、または変性剤を混合させてエマルションとする。
【００１２】
本発明の塗布型制振材に使用するエマルションは、上記のエマルションの乳化重合時に使用する乳化剤（界面活性剤）を、ＨＬＢ１０〜２０であるものを、１〜３質量％含有する。ＨＬＢとは、Hydrophile-Lipophile Balance で、親水性と親油性のバランスを、０〜２０の数値であらわすものである。親水基を全く持たない乳化剤の場合にはＨＬＢ＝０であり、親水基ばかりで親油基を全く持たない乳化剤の場合にはＨＬＢ＝２０となる。ＨＬＢ＝１０〜２０の範囲の乳化剤が、１〜３質量％含有され乳化重合されたエマルションであれば、後述する物理的手段による起泡が非常に容易である。
【００１３】
本発明の塗布型制振材に使用する樹脂エマルションには、造膜時に塗膜欠陥の発生を防止するために、通常加える消泡剤を添加しないことが好ましい。一般に樹脂エマルションに使用される消泡剤には、鉱油をベースに脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属石けん、有機りん化合物等を配合してなる鉱油系消泡剤、ジメチルシリコン、ポリエーテル変性シリコン、疎水性シリカシリコンコンパウンド等のシリコン系消泡剤があるが、いずれも添加しないことが好ましい。
【００１４】
あるいは、樹脂エマルションに起泡剤を必要量添加することが好ましい。一般に樹脂エマルションに使用される起泡剤には、セッケン、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム、ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム等のアニオン界面活性剤が使用される。起泡剤の添加量は、後述する物理的手段による起泡の方法により決められる。
【００１５】
本発明に使用する樹脂エマルションにおける、消泡剤と起泡剤との関係、即ち、消泡剤と起泡剤の添加パターンとしては、▲１▼消泡剤＝無・起泡剤＝無、▲２▼消泡剤＝有・起泡剤＝有、▲３▼消泡剤＝無・起泡剤＝有の３パターンが実施可能である。後述する、物理的に樹脂エマルション塗料を容易かつ大きな発泡倍率で発泡させる効果は、▲１▼＜▲２▼＜▲３▼の順で大きい。
【００１６】
なお、一般に樹脂エマルション塗料は、樹脂エマルションと顔料との比率でみると、顔料の配合が大きい。重量比で５０％程度が顔料となることが多い。これはスプレーなどの塗装作業性の確保や塗面の仕上がり性による。しかし、本発明の様な塗布型制振材の場合、樹脂割合を大きくした方が、制振性能に代表される塗膜物性値が向上する。そこで、本発明においては、後述する、樹脂エマルション塗料を物理的に発泡させるため、塗装作業性を劣化させることなく、配合上の樹脂割合、重量比で７５％まで大きくすることができ、制振性能を大きく向上することに寄与している。
【００１７】
本発明の塗布型制振材に配合する顔料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレイ、タルク、マイカ等一般に樹脂エマルション塗料に配合される顔料類が使用できる。
【００１８】
本発明の塗布型制振材は、反応により発泡する発泡剤を添加することなしに、塗布する以前に物理的手段をもって発泡させることを必須とする。なお、発泡剤を添加しなくても本発明は実施可能であるが、発泡剤の併用に関しても可能である。また、物理的手段をもって発泡させた泡を長時間維持する目的で、泡安定剤、あるいはステアリン酸アンモニウム等の整泡剤を添加することは非常に好ましい。
【００１９】
物理的手段による発泡としては、羽型攪拌機による高速攪拌発泡、密閉容器に高速気流を注入することによる発泡、密閉容器を激しく振動させることによる発泡等が例示できる。
【００２０】
前記は、塗布型制振材を塗装機に送る前段階で、物理的手段をもって発泡させる方法であるが、これとは別に、加圧スプレー塗装機により本発明になる塗布型制振材を塗布する際に、塗装ガンの手元、あるいはノズル付近において、不活性ガスや空気と衝突混合させて発泡させる方法をとることも可能である。これによれば、塗装の直前に物理的手段により発泡させることになる。
【００２１】
塗布前、あるいは直前に発泡させた、本発明になる塗布型制振材を必要な面に塗装するには、特に限定はなく、従来公知の各種塗装法が使用できるが、物理的に発泡させた泡を出来る限り保持して塗装することが望ましい。エアレススプレー法であれば、一般的なノズルチップによる方法も可能であるが、スリットノズルによる塗装であれば、泡の保持にはより好ましい。その他、スワール式ノズル等も可能である。
【００２２】
なお、本発明になる塗布型制振材を、コンピュータ制御による塗装ロボットにより塗装させることも可能であり、この場合には塗装作業における無人化が実現できる。
【００２３】
本発明になる制振材は、自動車のフロア部、ダッシュパネル、トランクルーム、ドア、ルーフパネル等、従来シート状制振材が貼着使用されていた部位に、シート状制振材に代わって塗布乾燥することにより、高い制振性を得ることができる。また、塗布型であることから、自動車の床裏部に塗装することも可能であり、塗膜の柔軟性、可撓性により充分な耐チッピング性を付与することが可能であれば、従来床裏部に塗装されている塩化ビニル系、アクリル系等のアンダーボディコートと共通化することが可能である。自動車以外にも、鉄道車両、船舶等の輸送機械、各種の産業機械、建築、構築物に塗装により容易に制振性を付与することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２５】
【実施例１】
消泡剤を配合せず製造したアクリル／スチレン共重合樹脂エマルション７５質量％、炭酸カルシウム２０質量％、水５質量％を混合分散してアクリル系樹脂エマルション塗料を得、これを羽型高速攪拌機を使用して高速攪拌を３分間実施し、発泡させることにより塗布型制振材１を得た。これをスリットノズルを装着したエアレススプレー塗装機により、鋼板に塗装し、乾燥造膜後に約５ｍｍ膜厚・面重量３ｋｇ／ｍ2の制振性塗膜を得た。
【００２６】
【実施例２】
消泡剤を配合せず、起泡剤を添加して製造したエチレン／酢酸ビニル共重合樹脂エマルション７３質量％、炭酸カルシウム２１質量％、水６質量％を混合分散してエチレン／酢酸ビニル共重合樹脂エマルション塗料を得、これを羽型高速攪拌機を使用して高速攪拌を３分間実施し、発泡させることにより塗布型制振材２を得た。これをスリットノズルを装着したエアレススプレー塗装機により、鋼板に塗装し、乾燥造膜後に約５ｍｍ膜厚・面重量３ｋｇ／ｍ2の制振性塗膜を得た。
【００２７】
【実施例３】
実施例１で使用したアクリル系樹脂エマルション塗料を、エアレススプレーガンのガン元に装着した衝突混合機により空気と混合させることにより発泡させ、鋼板に塗装し、乾燥造膜後に約５ｍｍ膜厚・面重量３ｋｇ／ｍ2の制振性塗膜を得た。
【００２８】
【実施例４】
実施例２で使用したエチレン／酢酸ビニル共重合樹脂エマルション塗料を、エアレススプレーガンのガン元に装着した衝突混合機により空気と混合させることにより発泡させ、鋼板に塗装し、乾燥造膜後に約５ｍｍ膜厚・面重量３ｋｇ／ｍ2の制振性塗膜を得た。
【００２９】
【比較例】
オールアクリルエマルション５０質量％、炭酸カルシウム３５重量％、分散剤５％、水１０重量％を混合分散し、アクリル樹脂エマルション塗料を得た。これをスリットノズルを装着したエアレススプレー塗装機により、鋼板に塗装し、乾燥造膜後に約２ｍｍ膜厚・面重量３ｋｇ／ｍ2の制振性塗膜を得た。
【００３０】
【試験方法】
制振性試験
上記の試験片を、強制加振法により、２０℃、４０℃、６０℃における損失係数を測定した。損失係数ηはその値が大きければ大きいほど制振効果が高く、０．１以上の数値であれば制振効果があるとされる。
【００３１】
【結果】
試験結果は以下の通りであった。
制振性試験による損失係数η
試験温度          ２０℃      ４０℃      ６０℃
実施例１          ０．１５    ０．２０    ０．１５
実施例２          ０．１１    ０．１８    ０．１２
実施例３          ０．１４    ０．２１    ０．１６
実施例４          ０．１２    ０．１７    ０．１１
比較例            ０．１０    ０．０７    ０．０３
【００３２】
【発明の効果】
本発明になる塗布型制振材による施工方法によれば、同一面重量の塗布型制振材に比較して、発泡により大きく嵩高となる制振性塗膜を得ることができ、いずれの温度においても高い制振性を発揮することができる。即ち、従来の塗布型制振材と同等程度の制振性であれば、その数分の１程度の面重量の塗布量で良く、大きく軽量化に貢献することができる。
また、従来は塗布型制振材を発泡させるには、塗膜中に加熱ガスを発生する有機発泡剤や、加熱により体積を膨張させる未膨張プラスチックバルーンを配合することにより、加熱乾燥炉の熱で発泡させていたが、本発明による施工方法であれば、加熱による乾燥は必ずしも必要ではなく、塗装直後において既に発泡状態の塗膜を、充分な時間があれば常温により造膜乾燥させることができるため、加熱乾燥炉設備のない塗装ラインにおいても実施が可能である。