(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱脂処理を施したＡＢＳ素材（Ａ）上に通電処理工程で、通電処理（Ｂ）を施した後、非水分散型共重合体含有液とアクリル樹脂とを配合してなる１コートメタリック塗料組成物であって、前記非水分散型共重合体含有液における分散安定剤の溶解性パラメーター値に対する前記アクリル樹脂の溶解性パラメーター値の差分値が＋０．５〜０．８である１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）を、エアー霧化式の静電塗装機により、霧化エアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａおよびパターンエアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａの静電塗装条件（Ｄ）で塗装し、その後、１コート１ベークにより乾燥硬化させることを特徴とするＡＢＳ素材の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、ＡＢＳ素材の塗装方法に関し、さらに詳しくは、例えば自動二輪車等の車両用ＡＢＳ製外観部品への１コートメタリック塗料を用いた塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からＡＢＳ素材に光輝性のあるメタリック感を与え、さらに光沢を与える塗装方法として、アルミフレーク顔料を含むメタリックベースコート塗装した後に、クリヤーコートを塗装し、２層を同時に焼き付け乾燥することを特徴とする２コート１ベークの塗膜形成方法が用いられている。
【０００３】
現在、塗装工程短縮によるコストダウンと排出される有機溶剤量の削減とのため、クリヤーコートを塗装することなく、１コートにてメタリック調外観と光沢と塗膜物性とを満足する１コートメタリック塗料および塗装方法が望まれている。
【０００４】
しかし、従来の１コートメタリック塗料は、光輝材として配合したアルミフレーク顔料が塗膜内部に均一に配向しないため、良好なメタリック外観を得ることができず、さらにクリヤーコートを塗装しないため、満足できる光沢を得ることができず、自動二輪車等の外観部品への塗装に使用するのには問題があった。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
従来の１コートメタリック塗料は、光輝材としてアルミフレーク顔料、硬化成分として熱硬化性樹脂組成物、アルミ配向のために繊維素系樹脂組成物、各種レオロジーコントロール剤、着色材、及び溶剤を配合しているが、前記アルミフレーク顔料が塗膜内部に均一に配向しないため、良好なメタリック外観が得られないという欠点を有している。また、前記アルミフレーク顔料を塗膜内部に均一に配向させるために繊維素系樹脂組成物及びレオロジーコントロール剤例えば有機ベントナイト等を多量に配合する手法では、良好なメタリック外観は得られるが、満足できる光沢が得られないという欠点を有している。従来の１コートメタリック塗料においても、熟練者によるエアースプレー塗装（手吹き塗装）の場合は、良好なメタリック外観と満足できる光沢とを両立できる場合も稀にあり得るが、マスプロダクションには不適である。マスプロダクションに適する自動機による静電塗装の場合は、アルミフレーク顔料を塗膜内部に均一に配向させ、かつ、光沢を満足させるためには、霧化エアー圧とパターンエアー圧を上げて塗装する必要がある。この場合、塗料がエアーにより飛散し、被塗物への単位面積当たりの塗料使用量が増大し、これによって排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量も増え、環境的に問題があるのが現状であった。
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点に着目してなされたもので、ＡＢＳ素材上に特定の１コートメタリック塗料組成物を、特定の静電塗装方法により塗装することにより、塗装中に排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量を大幅に削減でき、良好なメタリック調外観と光沢とを同時に有する塗膜を安定的に形成できるＡＢＳ素材の塗装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は、脱脂処理を施したＡＢＳ素材（Ａ）上に通電処理工程で、通電処理（Ｂ）を施した後、非水分散型共重合体含有液（以下において、「ＮＡＤ」と略称することがある。）とアクリル樹脂とを配合してなる１コートメタリック塗料組成物において、前記ＮＡＤにおける分散安定剤の溶解性パラメーター値に対するアクリル樹脂の溶解性パラメーター値の差分値が、＋０．５〜０．８であることを特徴とする１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）を、エアー霧化式の静電塗装機により、霧化エアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａ及びパターンエアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａからなる静電塗装条件（Ｄ）で塗装し、その後１コート１ベークにより乾燥硬化せしめることを特徴とするＡＢＳ素材の塗装方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る塗装方法は、従来から用いられているアルミフレーク顔料を含むメタリックベースコート塗料で塗装をした後に、クリヤーコートを塗装し、２層を同時に焼き付け乾燥することを特徴とする２コート１ベークメタリック塗装方法と対比されうるものであり、クリヤーコートを塗装することなく、１コートにてメタリック調外観と光沢と塗膜物性とを満足させることのできる塗装方法である。本発明に係る塗装方法において、被塗基材に密着性、傷隠蔽性、及び通電性を付与するために、プライマーと称する下塗り塗料を被塗基材に塗装することは、任意である。
【０００９】
本発明で使用される１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）においては、配合されるＮＡＤの分散安定剤の溶解性パラメーター値（以下ＳＰ値と称することがある。）とアクリル樹脂のＳＰ値との差分値が＋０．５〜０．８の範囲内にあるので、本発明の方法によると、ＮＡＤが最適なパールチェイン構造を形成することができ、良好なアルミ並びと光沢とを両立させることができる。
【００１０】
本発明で用いる非水分散型共重合体含有液（ＮＡＤ）は、非水系の分散媒に重合体粒子が分散安定剤により安定に分散された分散液であり、塗料の分野においてＮＡＤ（ｎｏｎ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）と称されるものである。
【００１１】
本発明の１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）は、配合されるＮＡＤにおける分散安定剤のＳＰ値とアクリル樹脂のＳＰ値との差分値が、＋０．５を下回る場合は、ＮＡＤ中の重合体粒子がパールチェイン構造を形成せず、良好なアルミ並びが得られない。また、ＮＡＤの分散安定剤のＳＰ値とアクリル樹脂のＳＰ値との差分値が、＋０．８を上回る場合も同様に、ＮＡＤ中の重合体粒子がパールチェイン構造を形成せず、良好なアルミ並びが得られない。
【００１２】
本発明における１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）は、静電塗装機を用いた静電塗装方法（Ｄ）により塗装される。静電塗装方法（Ｄ）は、エアー霧化式の塗装機により、霧化エアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａ（１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）及びパターンエアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａ（１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）の範囲で塗装した場合、良好なアルミ並びと光沢を両立した上に、単位面積当たりの塗料使用量が削減され、これによって排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量も減る。エアー霧化式の塗装機の条件は、霧化エアー圧１１．８×１０４〜１６．７×１０４Ｐａ（１．２〜１．７ｋｇｆ／ｃｍ２）及びパターンエアー圧１１．８×１０４〜１６．７×１０４Ｐａ（１．２〜１．７ｋｇｆ／ｃｍ２）が、最適である。
【００１３】
エアー霧化式の塗装機条件が、霧化エアー圧が１９．６×１０４Ｐａ（２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）を超えて塗装される場合、良好なアルミ並びと光沢を得ることはできるが、塗料がエアーにより飛散し、被塗物への単位面積当たりの塗料使用量が増大し、これによって排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量が増えるので好ましくない。エアー霧化式の塗装機条件が、霧化エアー圧が９．８×１０４Ｐａ（１．０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満で塗装される場合、被塗物への単位面積当たりの塗料使用量が削減され、これによって排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量も減るが、エアー圧が低いことにより、良好なアルミ並びと光沢とを得ることができないので好ましくない。
【００１４】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１５】
本発明が適応される被塗物（Ａ）としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）を用いた樹脂成形品が最適である。したがって、ＡＢＳ／ポリアミド、ＡＢＳ／ポリカーボネート、ＡＢＳ／ＰＢＴ等の各種ＡＢＳポリマーアロイ材やアクリロニトリル−エチレンプロピレン共重合ゴム−スチレン共重合体（ＡＥＳ）等で形成された樹脂成形品も被塗物として適している。
【００１６】
本発明が適応される被塗物（Ａ）の脱脂方法は、一般的に用いられている界面活性剤による洗浄、またはイソプロピルアルコール等の溶剤ワイプで脱脂する方法が適している。
【００１７】
ＡＢＳ素材に静電塗装を可能にするためには、ＡＢＳ素材に通電処理（Ｂ）を施す必要がある。ＡＢＳ素材への通電処理は、通常、界面活性剤を含有した導電剤の塗布又は、導電性フィラーを含有した導電プライマー塗装により行うことができ、被塗物であるＡＢＳ素材の表面固有抵抗値を１０９Ω以下に下げる処理である。本発明の場合、どちらの手法を用いても問題はない。
【００１８】
本発明で言う樹脂組成物の溶解性パラメーター（ＳＰ値）は、簡便な実測方法である濁点滴定によって測定されることができ、下記Ｋ．Ｗ．ＳＵＨ、Ｊ．Ｍ．ＣＯＲＢＥＴＴの式（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，１２．２３５９，１９６８）に準じて計算することができる。
【００１９】
【数１】
0004691617.tif 000002
式中、ＶＮはｎ−ヘキサンの容積分率、ＶＤは脱イオン水の容積分率、δＮはｎ−ヘキサンのＳＰ値、δＤは脱イオン水のＳＰ値を示す。濁点滴定では、乾燥させた樹脂組成物（固形分）０．５ｇをアセトン１０ｍｌに溶解した中に、ｎ−ヘキサンを加えて行き、濁点での滴定量Ｈ（ｍｌ）を読み、同様にアセトン溶液中、脱イオン水を加えて行き、濁点での滴定量Ｄ（ｍｌ）を読んで、これらを下記式に適用し、ＶＮ、ＶＤ、δＮ、δＤを算出する。尚、各溶剤のＳＰ値はアセトン：９．７５、ｎ−ヘキサン：７．２４、脱イオン水：２３．４３である。
ＶＮ＝Ｈ／（１０＋Ｈ）
ＶＤ＝Ｄ／（１０＋Ｄ）
δＮ＝９．７５×１０／（１０＋Ｈ）＋７０２４×Ｈ／（１０＋Ｈ）
δＤ＝９．７５×１０／（１０＋Ｄ）＋７０２４×Ｄ／（１０＋Ｄ）
【００２０】
本発明で使用するアクリル樹脂は、塗膜形成成分として用いられるものであり、従来から塗料の塗膜形成成分として用いられているアクリル樹脂が制限なく使用できるが、非水分散型共重合体（ＮＡＤ）との組み合わせにおいては、ＳＰ値の差が前記範囲にあるように選択する。
【００２１】
アクリル樹脂を構成する単量体の具体的なものとしては、例えば（メタ）アクリル酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、及びステアリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のアルキルエステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、及び４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル；これらの（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルのラクトン変性物；並びにスチレン等をあげることができる。これらの単量体は１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２２】
本発明に用いられる１コートメタリック塗料（Ｃ）は、前記ＮＡＤとアクリル樹脂とに加えて、従来から塗料用として使用されている塗膜形成樹脂を配合することができる。代表的な塗膜形成樹脂としては、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）及びニトロセルロース（ＮＣ）等の繊維素系樹脂を組み合わせて非架橋のラッカータイプとすることも、また、イソシアネート化合物、メラミン樹脂、エポキシ化合物等の架橋剤と組み合わせて架橋硬化タイプとすることもできる。
【００２３】
本発明に用いられる１コートメタリック塗料（Ｃ）には、従来から塗料用として使用されている光輝材を含めることができる。代表的な光輝材としては、ノンリーフィング型アルミフレーク、ニッケルフレーク、銅フレーク、及びガラスフレーク等のフレーク、パールマイカ、及び着色パールマイカ等のマイカ粉末、並びにシリカフフレーク、及びアルミナフレーク等の偏光性顔料が挙げられる。
【００２４】
本発明における１コートメタリック塗料（Ｃ）は、必要に応じてその他の顔料、各種添加剤などを含有することができる。顔料としては従来から塗料用に常用されているものが用いられ、例えば有機系としてはアゾレーキ系顔料、フタロシアニン顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、及びキナクリドン系顔料等を挙げることができ、無機系としては黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、及び二酸化チタン等が挙げられる。添加剤としてはベンゾトリアゾール、蓚酸アニリド系等の紫外線吸収剤、ベンゾフェノール系等の酸化防止剤、シリコーン系等のレベリング剤、ワックス、有機ベントナイト等の粘性制御剤、及び硬化触媒等が挙げられる。
【００２５】
本発明における１コートメタリック塗料（Ｃ）は、有機溶剤で稀釈して使用することができる。有機溶剤としては、芳香族炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、及びエーテル系溶剤等を挙げることができる。
【００２６】
本発明の１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）の静電塗装方法（Ｄ）は、例えば次のように実施することができる。まず、脱脂処理を施したＡＢＳ素材（Ａ）上に、通電処理工程で、例えばレシプロ式エアレスガンを用い、ポンプ圧４．９×１０４Ｐａで、導電プライマーの塗布を行う。
【００２７】
次に、静電塗装工程で、１コートメタリック塗料組成物（Ｃ）をエアー霧化式の静電塗装機例えばランズバーグ社製のＲＥＡガンを用いた塗装機により、霧化エアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａ（１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）及びパターンエアー圧９．８×１０４〜１９．６×１０４Ｐａ（１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）の範囲で、前記通電処理を施したＡＢＳ素材（Ａ）に対して、静電塗装を行う。塗装ガンは、エアー霧化レシプロ式に限らず、回転霧化式等の別タイプの塗装ガンを用いることができる。
【００２８】
上記、１コートメタリック塗料の静電塗装が完了すると、例えば８０℃以下の温度で１コート１ベークにより、乾燥硬化せしめる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。しかし、本発明の範囲はこれらの例になんら限定されるものではない。なお各例中、特に断らない限り、部は重量部を表す。
【００３０】
非水分散型共重合体含有液（ＮＡＤ）
市販されている非水分散型共重合体含有液（ＮＡＤ）の中でＰＯＬＹＴＥＸ９０１０（＊１）を選択した。
＊１：ＰＯＬＹＴＥＸ９０１０  ローヌプーラン社製、不揮発分４０％、商品名このＮＡＤにおける分散安定剤のＳＰ値は９．１２であった。
【００３１】
アクリル樹脂の合成
アクリル樹脂製造例Ａ
下記の配合に従い、アクリル樹脂Ａを合成した。
0004691617.tif 000003
まず、温度計、撹拌機、還流冷却器及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに反応溶媒を仕込み、窒素ガス雰囲気下で加熱し、１３５℃まで昇温した。次にビニルモノマー混合物と重合開始剤との混合物を２時間にわたって滴下し、滴下終了後、さらに１３５〜１４０℃に保ったまま２時間撹拌を続けた。反応終了後、希釈溶媒２種を加えて、不揮発分５０％のアクリル樹脂Ａを得た。このアクリル樹脂ＡのＳＰ値を実測した結果、９．９０であった。
製造例Ｂ〜Ｅ
製造例Ａにおいて、ビニルモノマー混合物の配合を表１に示す様に変えた以外は、製造例Ａに準じて行い、不揮発分５０％のアクリル樹脂Ｂ〜Ｅを得た。また、これらのアクリル樹脂Ｂ〜ＥのＳＰ値を実測した結果も表１に示す。これらのアクリル樹脂の内、Ｃ〜Ｅは比較試験用である。
【００３２】
【表１】
0004691617.tif 000004
【００３３】
（※２）プラクセルＦＭ−１Ｄ：ラクトン変性ヒドロキシエチルメタクリレート、ダイセル化学工業（株）製
【００３４】
塗料製造例Ｉ
ノンリーフィングアルミフレークＳＡＰ  ＦＭ４０１０（※３）４部を酢酸イソブチル４部にて分散し、非水分散型共重合体含有液（ＮＡＤ）８部、アクリル樹脂Ａ５０部、繊維素系樹脂セルロースアセテートブチラートＣＡＢ３８１−０５（※４）３０％溶液５部を加えて攪拌した。次に、ポリイソシアネート化合物スミジュールＮ−７５（※５）８部を加え、さらに酢酸イソブチル：ソルベッソ＃１５０（※６）が５０：５０である混合溶剤２１部を加えてこれを撹拌し、１コートメタリック塗料Ｉに調整した。
（※３）Ｓａｐ  ＦＭ４０１０（商品名）：ノンリーフィング型アルミフレーク昭和アルミパウダー（株）製、加熱残分６５％
（※４）ＣＡＢ３８１−０．５（商品名）：イーストマン  ケミカルズ社製
（※５）スミジュールＮ−７５（商品名）：住友バイエル（株）製
（※６）ソルベッソ＃１５０（商品名）：エクソン社製
【００３５】
塗料製造例ＩＩ〜ＶＩ
混合物の割合を表２に示した通りとする以外は、塗料製造例Ｉと同様に１コートメタリック塗料ＩＩ〜ＶＩを調整・希釈した。これらの１コートメタリック塗料の内、ＩＶ〜ＶＩは比較試験用である。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
（※７）ニトロセルロース  ＨＩＧ１／４（商品名）：旭化成工業（株）製
【００３８】
実施例１
塗装板作成方法
厚さ３ｍｍ、５０ｃｍ×５０ｃｍの日本Ａ＆Ｌ（株）製ＡＢＳ基材、クララスチックＭＶＦ（商品名）の試験片を用いた。これをイソプロピルアルコールで脱脂し、被塗物とした。この被塗物の上に界面活性剤を含有するカチオン導電剤０５（※８）をエアースプレーで塗装し通電処理を施した。通電処理後のＡＢＳ基材の表面固有抵抗値を測定した結果、１０８Ωであった。その後、１コートメタリック塗料Ｉをエアー霧化レシプロ式のランズバーグ社製ＲＥＡガンを用いた塗装機により、霧化エアー圧１４．７×１０４Ｐａ（１．５ｋｇｆ／ｃｍ２）、パターンエアー圧１４．７×１０４Ｐａ（１．５ｋｇｆ／ｃｍ２）で静電塗装を行い、乾燥膜厚３０μｍとなるように塗装した。室温にて約１０分間放置した後、７５℃で３０分間焼き付け、１コート１ベークにより乾燥硬化せしめ塗装板を得た。
（※８）カチオン導電剤０５（商品名）：日本油脂ＢＡＳＦコーティング（株）製
【００３９】
実施例２〜６、比較例１〜５
１コートメタリック塗料種類と静電塗装条件を表３に示した通り以外は、実施例１と同様に塗装板を作成した。同時に、１コートメタリック塗料におけるＮＡＤの分散安定剤の溶解性パラメーター値に対するアクリル樹脂組成物の溶解性パラメーター値の差分値も表３に示す。
【００４０】
【表３】
0004691617.tif 000006
【００４１】
この塗装板を用いて、２０度光沢・メタリック調外観性・単位面積当たりの塗料使用量を評価した。評価結果も同時に表３に示した。
（１）光沢
ＪＩＳ  Ｋ５４００  ２０度グロスの測定方法を用いて測定した。２０度グロス値７２以上を合格とした。
（２）メタリック調外観性
メタリック調外観性は、レーザー式メタリック感測定装置（関西ペイント社製ＡＬＣＯＰＥ  ＬＭＲ１００）のフリップフロップ値（ＦＦ値）にて評価した。フリップフロップ値（ＦＦ値）は、メタルフレークの配向度合いに比例するパラメーターであり、ＦＦ値１．４以上を合格とした。
（３）単位面積当たりの塗料使用量
塗装板を作成するのに必要であった塗料使用量を減量法により測定した。塗装板の面積は、０．２５ｍ２である。単位面積当たりの塗料使用量１００ｇ／ｍ２以下を合格とした。
【００４２】
【発明の効果】
本発明により、ＡＢＳ素材上に、メタリック調外観性と光沢を同時に有する塗膜を１コートにて安定的に形成することができ、さらに塗装中に排出されるＶＯＣ（揮発性有機溶剤）量を大幅に削減できる。