(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体に着色塗料を塗装するにあたり、金属部品とプラスチック部品とをあらかじめ分離しておき、金属部には、水酸基価が２０〜１５０、数平均分子量が１０００〜１０００００の範囲内の水酸基含有アクリル樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料としてメタリック顔料を含有するメタリック塗料である着色塗料（Ａ）及び熱硬化性クリヤ塗料（Ｃ）を２コート１ベイク方式で塗装し、プラスチック部には、この着色塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる着色塗料であって、該ポリイソシアネート化合物の配合量が、固形分比で水酸基含有樹脂とメラミン樹脂との合計１００重量部あたり、５〜３０重量部である着色塗料（Ｂ）、及び水酸基を有する基体樹脂と架橋剤であるポリイソシアネート化合物とを含有する２液型のクリヤ塗料（Ｄ）を２コート１ベイク方式で塗装することを特徴とする自動車車体の塗装法。
【請求項２】
着色塗料（Ａ）及び熱硬化性クリヤ塗料（Ｃ）を２コート１ベイク方式で塗装して両塗膜を同時に硬化する際の加熱温度が１２０〜１８０℃の範囲であり、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｄ）を２コート１ベイク方式で塗装して両塗膜を同時に硬化する際の加熱温度が５０〜１００℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載の自動車車体の塗装法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属部とプラスチック部とが併存する自動車車体の両部を、近似又は同一の色調の塗面仕上げることが可能な新規な自動車車体の塗装法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
自動車車体の外板部の一部、例えば、バンパー及びフェンダーなどには、これまでの金属に代って、ポリプロピレンやポリウレタンなどのプラスチック製部品が使用されることが多くなっている。それは、車体の軽量化と成型の容易性にあるものと思われる。そして、この両部分には美感と保護のために塗料が塗装されており、プラスチック部分は金属部に比べて柔軟であり、熱軟化温度が低く、しかも塗膜との付着性も十分でないので、金属部用とは異なるプラスチック部用塗料が塗装されている。
【０００３】
例えば、金属部分には１４０℃以上の高温で硬化せしめるメラミン樹脂を硬化剤とする熱硬化性着色塗料が、プラスチック部分には１００℃以下の低温で硬化するポリイソシアネート化合物を硬化剤とする２液型の着色塗料がそれぞれ塗装されている。しかしながら、これらの塗料のうち、特にプラスチック部分の塗装に使用されている着色塗料は、２液型であるためにポットライフが短く、硬化剤を混合するとすみやかに、かつ残すことがないように塗装する必要があり、そのための操作が煩雑であるという欠陥を有している。しかも、同一被塗物に塗装される金属部用着色塗料の色調と近似又は一致させることが困難であるという欠陥も有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は上記の欠陥を解消することであり、鋭意研究の結果、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体に着色塗料を塗装するにあたり、特に、プラスチック部用塗料として、水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料を含有する金属部用塗料にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる塗料を使用することにより、上記した目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。しかして、本発明によれば、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体に着色塗料を塗装するにあたり、金属部品とプラスチック部品とをあらかじめ分離しておき、金属部には、水酸基価が２０〜１５０、数平均分子量が１０００〜１０００００の範囲内の水酸基含有アクリル樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料としてメタリック顔料を含有するメタリック塗料である着色塗料（Ａ）及び熱硬化性クリヤ塗料（Ｃ）を２コート１ベイク方式で塗装し、プラスチック部には、この着色塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる着色塗料であって、該ポリイソシアネート化合物の配合量が、固形分比で水酸基含有樹脂とメラミン樹脂との合計１００重量部あたり、５〜３０重量部である着色塗料(Ｂ)及びクリヤ塗料（Ｄ）を２コート１ベイク方式で塗装することを特徴とする自動車車体の塗装法が提供される。
【０００６】
以下に、本発明の自動車車体の塗装法について説明する。本方法は、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体に着色塗料を塗装するにあたり、金属部には水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料を含有する着色塗料（Ａ）及び熱硬化性クリヤ塗料（Ｃ）を２コート１ベイク方式で塗装し、プラスチック部にはこの着色塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる着色塗料(Ｂ)及びクリヤ塗料（Ｄ）を２コート１ベイク方式で塗装することを特徴とする自動車車体の塗装法に関する。
【０００７】
自動車として例えば各種乗用車、軽自動車、バスなどがあげられ、これらの自動車のパネルフード、フェンダ、ドアパネル、パネルトランクリッド、ピラー、リアクオータ、シルアウタ、バンパー、エプロン、ラジエータグリル、プロテクションモールなどが車体として例示される。このうち、フェンダ、シルアウタ、バンパー、エプロン、ラジエータグリル、プロテクションモールなどがプラスチック製であることが多い。プラスチック部の素材としては、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂やポリウレタン樹脂などが多く使用されている。
【０００８】
本方法の実施にあたり、金属製部品はあらかじめそれ自体既知のカチオン電着塗料及び中塗り塗料などを塗装しその塗膜を硬化しておくことが好ましく、また、プラスチック製部品についてもそれ自体既知の方法であらかじめ表面処理などを行なっておくことが好ましい。本方法で使用する着色塗料（Ａ）は、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体の金属部に塗装する塗料であり、水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料を含有する塗料である。
【０００９】
水酸基含有樹脂として、例えば、１分子中に２個以上の水酸基を有するそれ自体既知の塗料用のポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂などから選ばれた1種以上が使用でき、これらの水酸基価は２０〜１５０、数平均分子量は１０００〜１０００００の範囲内が適している。
【００１０】
メラミン樹脂として、メラミンとホルムアルデヒドとの縮合物のメチロール基の一部もしくは全部に炭素数１〜１０のモノアルコールをエーテル化反応させてなるアルキルエーテル化メラミン樹脂が好適に使用できる。これらの水酸基含有樹脂とメラミン樹脂との構成比率は、例えば、この両成分の合計固形分重量を基準に、前者は５０〜９０重量％、特に６０〜８０重量％、後者は５０〜１０重量％、特に４０〜２０重量％の範囲内が適している。
【００１１】
着色顔料には、通常の塗料用のソリッドカラー顔料、アルミニウムフレーク、蒸着アルミニウム粉末、酸化アルミニウムなどのメタリック顔料、雲母フレーク、酸化鉄及び(又は)酸化チタンなどで被覆された光干渉性顔料などが包含され、これらから選ばれた１種又は２種以上が使用できる。これらの着色顔料の配合比率は、水酸基含有樹脂とメラミン樹脂との合計固形分１００重量部あたり、１〜２００重量部の範囲内が適している。
【００１２】
着色塗料（Ａ）は、これらの水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料を含有する塗料であり、さらに必要に応じて体質顔料、紫外線吸収剤、塗面調整剤などを添加し、これらを有機溶剤に混合し、溶解又は分散せしめることにより調製される。そして、粘度を１０〜２５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などにより、自動車車体の金属部分に硬化塗膜を基準に１０〜４０μｍの膜厚に塗装することが好ましい。この塗膜は、１２０〜１８０℃、特に１３０〜１６０℃で、１０〜４０分間加熱することにより硬化することができる。
【００１３】
本方法で使用する着色塗料(Ｂ)は、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体のプラスチック部に塗装する塗料であって、上記の着色塗料（Ａ）にさらにポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる塗料である。すなわち、塗料（Ａ）及び塗料(Ｂ)は同一の自動車車体に塗装ものであり、このうち塗料（Ｂ）は、プラスチック部に塗装するもので、金属部の塗装に使用する塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を追加配合せしめてなる塗料である。したがって、塗料（Ａ）の塗膜と塗料（Ｂ）の塗膜との色調は同一又は極めて近似しており、両塗膜間に色調の差異は殆どもしくは全く認められない。かかる塗料（Ａ）及び塗料（Ｂ）を使用して金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体にそれぞれ塗装すると、両部間に色調の差異は殆どもしくは全く認められない。
【００１４】
着色塗料(Ｂ)は、同一の被塗物（自動車車体）の塗装に使用する、水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料を含有する着色塗料（Ａ）に、ポリイソシアネート化合物を含有せしめてなり、水酸基含有樹脂、メラミン樹脂及び着色顔料としては上記したものが好適に使用できる。
そして、塗料(Ｂ)で使用するポリイソシアネート化合物は、1分子中に２個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であり、具体的には、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート化合物；キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート化合物；これらのポリイソシアネート化合物の２量体、３量体、エチレングリコールやトリメチロールプロパンなどのポリオールとこれらのポリイソシアネート化合物とのイソシアネート過剰のウレタン化物などがあげられる。
【００１５】
着色塗料(Ｂ)において、ポリイソシアネート化合物の配合量は、固形分比で、水酸基含有樹脂とメラミン樹脂との合計１００重量部あたり、５〜３０重量部、特に１０〜２０重量部が適している。このポリイソシアネート化合物は、貯蔵中に水酸基含有樹脂と反応することはあるが、少量であるので、貯蔵中にゲル化することは殆どない。
【００１６】
着色塗料（Ｂ）は、上記の水酸基含有樹脂、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物及び着色顔料を含有する塗料であり、さらに必要に応じて体質顔料、紫外線吸収剤、塗面調整剤などを添加しても差し支えなく、これらを有機溶剤に混合し、溶解又は分散せしめることにより調製される。そして、この着色塗料（Ｂ）の粘度を１０〜１５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などにより、自動車車体のプラスチック部分に塗装することが好ましい。その膜厚は、硬化塗膜を基準に１０〜３０μｍの範囲が適している。この塗膜は、５０〜１２０℃、特に７０〜９０℃で、３０〜６０分間加熱することにより硬化することができる。
【００１７】
塗料（Ａ）及び塗料（Ｂ）による単独塗膜は、被塗面の色調が透けて見えない程度以上に着色隠蔽されていることが好ましい。本方法は、金属部品とプラスチック部品とはあらかじめ分離しておき、金属部品に着色塗料（Ａ）、プラスチック部分に着色塗料（Ｂ）をそれぞれ塗装し、その塗膜を硬化させることなく、その塗面にクリヤ塗料を塗装し、両塗膜を硬化してから、両部材を結合し組み立てて、自動車車体とするものである。
【００１８】
クリヤ塗料としては、無色透明又は有色透明の塗膜を形成するそれ自体既知の塗料が使用できる。すなわち、金属部には、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基などの架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、（ブロック）ポリイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物又は樹脂、エポキシ基含有化合物又は樹脂などの架橋剤を含有する熱硬化性クリヤ塗料（Ｃ）が好適に使用できる。このクリヤ塗料（Ｃ）は、粘度を１０〜３０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などにより、上記のように塗装した未硬化の着色塗料（Ａ）の塗面に、硬化塗膜を基準に２０〜８０μｍの膜厚に塗装し、そして、１２０〜１８０℃で１０〜４０分間加熱して両塗膜を同時に硬化することによって行われる。
【００１９】
一方、プラスチック部には水酸基などの架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの基体樹脂とポリイソシアネート化合物などの架橋剤を含有する２液型のクリヤ塗料（Ｄ）が好適に使用できる。このクリヤ塗料（Ｄ）は、粘度を１０〜３０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などにより、上記のように塗装した未硬化の着色塗料（Ｂ）の塗面に、硬化塗膜を基準に２０〜８０μｍの膜厚に塗装し、そして５０〜１００℃で３０〜６０分間加熱して両塗膜を同時に硬化することによって行われる。本方法２は、金属部品とプラスチック部品とはあらかじめ分離しておき、金属部品に着色塗料（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を、プラスチック部分に着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｄ）をそれぞれ２コート１ベイク方式で塗装し、その塗膜を硬化してから、両部材を結合し組み立てて、自動車車体とすることにより達成される。
【００２０】
【発明の効果】
１．着色塗料(Ｂ)は、金属部及びプラスチック部が併存する自動車車体のプラスチック部に塗装する塗料であって、金属部に塗装する着色塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなり、したがって、着色塗料（Ａ）の塗膜と塗料（Ｂ）の塗膜との色調は同一又は極めて近似しており、両塗膜間に色調の差異は殆どもしくは全く認められない。
２．着色塗料(Ｂ)は、着色塗料（Ａ）に単にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる塗料であるために、調色作業が省略でき、品種統合などが可能となり、生産コストが低減し、工程短縮も可能になった。
３．自動車車体のプラスチック部に着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｄ）を２コート１ベイク方式で塗装し硬化した後、リペアラインにおいて、補修部分を必要に応じて研磨し、これらの部分に着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料を２コート１ベイク方式で補修塗装し硬化した塗膜は層間付着性が良好であった。
４．ポリイソシアネート化合物を含有せしめた着色塗料（Ｂ）の貯蔵安定性は良好であった。
５．金属部材用の着色塗料（Ａ）をそのままプラスチック部に塗装すると両部材の色一致性      は良好であるが、その塗膜は熱硬化性であるため、プラスチック部用としての１００℃以下の低温度では硬化せず、実用性のある塗膜を形成することは困難であるが、本発明では、着色塗料（Ａ）にポリイソシアネート化合物を含有せしめて着色塗料（Ｂ）とし、これをプラスチック部に塗装することにより、色一致性を損なうことなく、十分に実用性のある塗膜に硬化せしめることが可能になった。
６．金属部材用の着色塗料（Ａ）、特にメタリック塗料は、プラスチック部用のメタリック塗料に比べて、メタリック顔料の配向性がすぐれいるので、本発明では、それをプラスチック部材にも塗装することが可能であるために、プラスチック部におけるメタリック感が向上した。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明に関する実施例及び比較例について説明する。部及び％はいずれも重量を基準にしており、塗膜の厚さは硬化塗膜についてである。本発明はこれらの実施例のみに制限されることはない。
実施例  １
カチオン電着塗料及び中塗り塗料を塗装しその塗膜を硬化してなる金属製被塗物（金属部材）に、水酸基含有アクリル樹脂（水酸基価８０、数平均分子量１２０００）７０部、ブチルエーテル化メラミン樹脂３０部、アルミニウムフレーク顔料３０部、カーボンブラック1部を有機溶剤（トルエン）に混合して、粘度を１０〜２５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整してなるメタリック塗料（着色塗料Ａ）を膜厚１５μｍになるように塗装し、室温で３分間放置してから、「マジクロンクリヤ」（関西ペイント社製、商品名、アクリルメラミン樹脂系透明塗膜形成用クリヤ塗料）を膜厚４０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分間加熱して両塗膜を硬化せしめた。
【００２２】
一方、脱脂洗浄したポリプロピレン板（プラスチック部材）に水酸基含有アクリル樹脂（水酸基価８０、数平均分子量１２０００）７０部、ブチルエーテル化メラミン樹脂３０部、ヘキサメチレンジイソシアネート１０部、アルミニウムフレーク顔料３０部、カーボンブラック1部を有機溶剤（トルエン）に混合して、粘度を１０〜２５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整してなるメタリック塗料（着色塗料Ｂ）を膜厚１５μｍになるように塗装し、室温で３分間放置してから、「ソフレックス５２００」（関西ペイント社製、商品名、アクリルポリイソシアネート系透明塗膜形成用２液形クリヤ塗料）を膜厚４０μｍになるように塗装し、８０℃で３０分間加熱して両塗膜を硬化せしめた。
【００２３】
着色塗料(Ｂ)は、塗料（Ａ）に単にポリイソシアネート化合物を含有せしめてなる塗料であるために、調色作業が省略でき、品種統合などが可能となり、生産コストが低減し、工程短縮も可能になった。しかも、このようにして塗装された金属部材とプラスチック部材とを比較すると色調の差異は全く認められなかった。