(57)【要約】  ツートーン塗装方法は、粉体プライマーを支持体に施与し、次いで、粉体プライマー上に粉体ベースコートをドライ−オン−ドライで施与することを含む。粉体ベースコートを有利に、粉体プライマーと同じ塗装ブース内で、即ち、粉体プライマーを硬化させずに施与する。粉体ベースコートは、フレーク添加剤、例えば雲母フレーク又は金属フレークを含み、これらは、粉体ベースコートの施与前に粉体プライマーを硬化させないことの結果としての、粉体プライマー及び粉体ベースコートにおける表面凹凸の形成を防止する。その後、支持体をマスクし、第二のベースコートを施与する。その後、マスクを除去し、クリヤーコートを施与する。その後、第二のベースコート及びクリヤーコートを１つの炉内で同時に硬化させる。
2010515571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体を、粉体プライマー、粉体ベースコート及びトップコートで塗装する方法において、以下の工程：
粉体プライマーを支持体上に施与し、粉体プライマー層を形成させる工程；
フレーク添加剤を含有する粉体ベースコートを粉体プライマー上に施与し、粉体ベースコート層を形成させる工程；
粉体プライマーと粉体ベースコートとを同時に硬化させる工程であって、その際、フレーク添加剤が、粉体プライマー層及び粉体ベースコート層における表面凹凸の形成を防止するものとする；
トップコートを粉体ベースコート上に施与する工程；及び
トップコートを熱の施与により硬化させる工程；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
フレーク添加剤が、雲母フレーク及び金属フレークのうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
更に、フレーク添加剤を粉体ベースコート中に混合する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
フレーク添加剤を粉体ベースコート中に混合する工程が、更に、フレーク添加剤を粉体ベースコート中に混合し、粉体ベースコート１００質量部当たり０．１〜１０．０質量部のフレーク添加剤を含有する混合物を形成させるものとして定義されている、請求項３記載の方法。
【請求項５】
更に、支持体をマスクでマスキングし、支持体の第一の部分及び支持体の第二の部分と、マスクにより被覆された第一の部分及び第二の部分のうちの一方との境界を明確にする工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
トップコートが第二のベースコートを含み、かつその際、トップコートを施与する工程が更に、第二のベースコートを、支持体の第一の部分及び第二の部分のうちの一方の上に施与するものとして定義されている、請求項５記載の方法。
【請求項７】
第二のベースコートが液体ベースコートである、請求項６記載の方法。
【請求項８】
第二のベースコートが、フレーク添加剤を含有する粉体ベースコートとは別の粉体ベースコートである、請求項６記載の方法。
【請求項９】
更に、支持体からマスクを除去し、マスクにより被覆された第一の部分及び第二の部分のうちの一方を露出させる工程を含む、請求項６記載の方法。
【請求項１０】
トップコートがクリヤーコートを含み、かつその際、トップコートを施与する工程が更に、クリヤーコートを、粉体ベースコート及び第二のベースコートの上に施与するものとして定義されている、請求項６記載の方法。
【請求項１１】
クリヤーコートが液体クリヤーコートである、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
クリヤーコートが粉体クリヤーコートである、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
トップコートを硬化させる工程が、更に、第二のベースコートとクリヤーコートとを熱の施与により同時に硬化させるものとして定義されている、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
粉体ベースコートがウレタン粉体ベースコートである、請求項２記載の方法。
【請求項１５】
粉体プライマーが、低密度粉体プライマーである、請求項２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体を塗装する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のツートーン塗装方法は、典型的に、リン酸鉄洗浄液での支持体の清浄化、及びそれに引き続く支持体への電着コートの施与及び硬化を含む。支持体を第一の塗装ブースに移し、該ブースでプライマー（粉体プライマーもしくは液体プライマー）を電着コート上に施与する。その後、支持体を第一の炉に移し、該炉で該支持体を焼成してプライマーを硬化させる。プライマーの硬化後、支持体を第二の塗装ブースに移し、該ブースで、第一のベースコート（第一の色彩塗料）、又は場合により第一のベースコート及びクリヤーコートを施与する。その後、支持体を第二の炉に移し、該炉で支持体を焼成して第一の色彩塗料を硬化させる。第一の色彩塗料の硬化後、支持体をマスクし、それによって、第一の部分及び第二の部分と、第一の部分及び第二の部分のうちの一方を被覆するマスクとの境界を明確にする。支持体をマスクした後、支持体を第三の塗装ブースに移し、該ブースで、第二のベースコート（第二の色彩塗料）、又は場合により第二のベースコート及びクリヤーコートを、マスクにより被覆されていない第一の部分又は第二の部分のうちの一方の上に施与する。つまり、第一の部分がマスクされる場合には、第二の色彩塗料を第二の部分に施与するのに対して、第二の部分がマスクされる場合には、第二の色彩塗料を支持体の第一の部分に施与する。従って、ツートーン塗装方法の完了時には、第一の部分は第二の部分とは別の色彩を有する。先行の工程において、クリヤーコートをどちらの部分にも施与しない場合、まず第二の色彩塗料を施与し、マスクを除去し、クリヤーコートを支持体の第一の部分及び第二の部分の双方に、それぞれ第一のベースコート及び第二のベースコート上に施与する。クリヤーコートの施与後、支持体を第三の炉に移し、該炉で支持体を焼成し、第二の色彩塗料とクリヤーコートとを同時に硬化させる。
【０００３】
種々の塗装ブース及び炉間での支持体の移動には、極めて時間がかかる。更に、種々の炉内での種々の組成物（プライマー、第一のベースコート、第二のベースコート及びクリヤーコート）の硬化には、製造ラインにそった極めて広い空間が必要であり、更に、炉の加熱には大量のエネルギーが必要であり、それによって支持体の塗装コストが増加する。
【０００４】
硬化工程を組み合わせる／行わない様々な試みがなされてきた。この短縮法はしばしばコンパクト塗装方法と呼称される。これは例えば、プライマーの硬化工程を行わない、即ち、第一のベースコートをプライマーの硬化なしにプライマー上に施与することである。しかしながら、プライマーの硬化工程を行わないことによって、完成塗装表面にまでわたるプライマー中のへこみが生じることが判明し、このへこみは望ましくない塗装外観を招く。従って、高品質の塗装外観を維持しながら、コンパクトツートーン塗装方法を提供することがなおも求められている。
【０００５】
本発明は、支持体を、粉体プライマー、粉体ベースコート及びトップコートで塗装する方法を提供する。前記方法は、粉体プライマーを支持体上に施与し、粉体プライマー層を形成させる工程；及び、その後、フレーク添加剤を含有する粉体ベースコートを粉体プライマー上に施与し、粉体ベースコート層を形成させる工程を含む。前記方法は更に、粉体プライマーと粉体ベースコートとを同時に硬化させる工程であって、その際、フレーク添加剤が、粉体プライマー層及び粉体ベースコート層における表面凹凸の形成を防止するものとする工程；トップコートを粉体ベースコート上に施与する工程；及びトップコートを熱の施与により硬化させる工程を含む。
【０００６】
従って、前記ツートーン塗装方法では、粉体プライマーとフレーク添加剤を含有する粉体ベースコートとを組み合わせて使用することによって、炉内でのプライマーの硬化工程を行わない。フレーク添加剤は、粉体プライマー層及び粉体ベースコート層における表面凹凸の形成を防止する。この表面凹凸は、粉体プライマーが粉体ベースコートの施与前に硬化されていないために形成され易くなる。粉体ベースコートは粉体プライマーと同じ塗装ブースで施与することができる。従って、本発明のツートーン塗装方法は、必要な炉のうちの１つを排除し、かつ場合により塗装ブースのうちの１つを排除することによって、製造ラインにおいて必要な空間の量を低下させ、排除される炉の加熱に必要なエネルギーを排除することによって、支持体の塗装コストを低下させ、更には、塗装ブースと排除される炉との間の移動を排除することによって、製造速度を高め、その一方で、粉体プライマー層により定義される表面凹凸が塗装プロセスを通じて完成品にまで及ばない、高品質の塗装外観を提供する。
【０００７】
本発明の他の利点は、以下の詳細な記載を図面と関連させて参照することによって容易に認められ、また同時により十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のツートーン塗装方法を一般的に説明するフローチャートを示す図。
【０００９】
図１は、本発明のツートーン塗装方法を一般的に説明するフローチャートである。
【００１０】
図１に関して、支持体の塗装法が一般的に示されている。前記方法は、支持体への、粉体プライマー、粉体ベースコート及びトップコートの施与を含む。
【００１１】
必ずしも必要ではないが、粉体プライマーは、有利に低密度粉体プライマーである。従って、本発明により、標準的な粉体プライマー又は低密度粉体プライマーのいずれかを使用することができることが理解される。粉体プライマーは、顔料分及びバインダー分を含む。前記含分は、当業者に公知の顔料対バインダー比により特徴付けられていてよい。顔料分は、単位体積当たり、バインダー分に対して高い質量を有する。従って、顔料分がバインダー分に対して低下された場合、単位体積当たりの粉体プライマーの全質量は低下する。従って、低密度粉体プライマーは、標準的な粉体プライマーにおいて通常使用されているよりも高い、顔料分に対するバインダー分を含む。典型的に、低密度粉体プライマーは１．４ｇ／ｃｍ3未満の密度を含むのに対して、標準又は高密度粉体プライマーは１．４ｇ／ｃｍ3超の密度を含む。好適な粉体プライマーの例は、２００４年１１月２５日付けで公開された米国特許文献第２００４／０２３６０３７Ａ１号、通し番号１０／４４０，９７４、及び、１９９６年４月１６日付けで公開された米国特許第５，５０８，３４９号、通し番号０８／２３９，６７０に開示されており、前記の開示はいずれもここで参照によりその全てを援用するものとする。典型的な粉体プライマーの一つは、そのポリエステル及びエポキシをベースとする化学骨格に基づき、一般的にハイブリッド粉体プライマーと呼称されている。
【００１２】
粉体ベースコートは有利にウレタン粉体ベースコートであり、かつフレーク添加剤を含む。有利に、フレーク添加剤は、雲母フレーク及び金属フレークのうちの少なくとも１つを含む。本発明では、雲母フレーク添加剤のみ、金属フレーク添加剤のみ、又は雲母フレーク添加剤と金属フレーク添加剤との組合せを使用することができるものと理解されるべきである。市販のフレーク添加剤の例には、Schlenk社製Powdal 2600TM及びPowdal 2900TM；Eckart社製PCR212 TM、PCR 214 TM及びPCS1000TM；Toyal社製PCF 8160 TM及びBenda-Lutz社製7642 SI TM及び7624 SI TMが含まれる。市販の雲母フレーク添加剤の例には、EMD Chemicals社製Iriodin 97225SW TM及びIriodin 9205SW TM、Englhard社製Mearlin Bright Silver 1303Z TM及びMearlin Micro Copper TM、及びEM Industries社製Afflair 9111 TM、Afflair 9119 TM及びAfflair 9323 TMが含まれる。フレーク添加剤は、本願明細書に特に列挙又は記載されていない他の生成物を含むことができ、これは特許請求の範囲内に含まれるものと理解されるべきである。粉体ベースコートは、有利に、粉体ベースコート１００質量部当たり少なくとも０．１質量部のフレーク添加剤、更に有利に、粉体ベースコート１００質量部当たり１．０〜１０．０質量部のフレーク添加剤を含有する。粉体ベースコートはウレタン粉体ベースコートとは別のものであってもよく、かつフレーク添加剤は本願明細書に特に記載されたフレーク添加剤とは別のものであってもよいと理解されるべきである。
【００１３】
トップコートはクリヤーコートを含み、かつ有利に更に第二のベースコートをも含む。第二のベースコートは、当業者に十分に公知である液体ベースコート又は粉体ベースコートのいずれでもよい。第二のベースコートが粉体ベースコートである場合、第二のベースコートは上記のフレーク添加剤を含有する粉体ベースコートとは別の粉体ベースコートである。クリヤーコートは、当業者に十分に公知である液体クリヤーコート又は粉体クリヤーコートのいずれでもよい。トップコートはクリヤーコートのみを含むことができ、かつ第二のベースコートは任意であると理解されるべきである。
【００１４】
支持体上に粉体プライマーを施与する前に、支持体が準備される。支持体の準備には、リン酸鉄洗浄液での支持体の清浄化が含まれる。支持体の清浄化後、支持体へ電着コートを施与する。電着コートを、有利に、支持体を帯電させて電着コート浴中に浸漬させる、電着として公知である方法により施与する。電着コート浴は、支持体と逆の電荷を含む。電着コート浴中の粒子は支持体に引き寄せられ、中和され、その後硬化される。有利な方法は支持体をカソードにすることを含み、前記方法は当業者に十分に公知であるようにカソード電着塗装と呼称される。支持体上に堆積した電着コートを、当業者に十分に公知であるように、粉体プライマーの施与前に炉中で硬化させる。電着コートの硬化後、支持体の最終準備には、電着コートの平均表面粗さ（Ｒa）を低下させるための電着コートの研磨が含まれる。
【００１５】
前記方法は更に、粉体プライマーを支持体上に施与し、粉体プライマー層を形成させることを含む。粉体プライマー層を硬化させず、当業者に十分に公知である標準的な粉体塗装技術により、準備された支持体の電着コートに施与する。
【００１６】
前記方法は、更に、フレーク添加剤を粉体ベースコート中に混合させることを含む。フレーク添加剤は、粉体ベースコート中に、支持体への施与前か、又は施与プロセス中のいずれかに混合することができると理解されるべきである。前記方法は、更に、粉体ベースコートを粉体プライマー上に施与し、粉体ベースコート層を形成させることを含む。フレーク添加剤を含有する粉体ベースコートを、粉体プライマー上に、ドライ−オン−ドライで、即ち、粉体プライマーの施与と粉体ベースコートの施与との間に硬化工程又は焼付けを行わずに施与する。フレーク添加剤が、粉体プライマー層及び粉体ベースコート層における表面凹凸の形成を防止するため、表面凹凸が完成塗装表面にまで及ばず、従って高品質の塗装外観が提供される。表面凹凸には、へこみ、くぼみ等が含まれ得る。即ち、表面凹凸には、最終的に全ての成分の施与及び硬化に関して形成される塗膜の外観における不均一性として現れるいかなる種の"欠陥"もが含まれると理解されるべきである。表面凹凸は、未硬化の粉体プライマーと粉体ベースコートとの相互作用により生じる。粉体ベースコートは標準的な粉体塗装技術により支持体上に施与される。従って、粉体プライマーの施与と粉体ベースコートの施与との間に、硬化、焼付け、又は脱水工程を行わないため、粉体プライマーと粉体ベースコートとの双方は有利に同じ塗装ブース内で施与される。しかしながら、所望の場合には、中間に、炉、又は粉体プライマーの硬化が存在しない限り、粉体プライマーと粉体ベースコートとを別個の塗装ブース内で施与することもできるものと理解されるべきである。
【００１７】
前記方法は、更に、粉体プライマーと粉体ベースコートとを同時に硬化させる工程を含む。硬化温度は３１５°Ｆ〜３７０°Ｆであってよく、硬化温度は１２〜５５分であってよい。有利な一実施態様において、粉体プライマー及び粉体ベースコートは有利に炉内で３４０°Ｆで１２〜５５分間硬化される。粉体プライマー及び粉体ベースコートを、他の温度及び時間で他の方法で硬化させることもでき、これは特許請求の範囲内に含まれるものと理解されるべきである。
【００１８】
前記方法は、更に、支持体をマスクでマスキングし、支持体の第一の部分及び支持体の第二の部分の境界を明確にすることを含む。従って、第一の部分及び第二の部分のうちの一方はマスクにより被覆されており、第一の部分及び第二の部分のうちの他方は、下記の通り、第二のベースコートをこれに施与するために、マスクにより被覆されていない。支持体のマスキングの前に、粉体プライマー及び粉体ベースコートを硬化させなければならないものと理解されるべきである。マスクには典型的に、支持体に接着された紙が含まれ、この紙により被覆された部分に第二のベースコートが施与されないようにする。支持体の、マスクされた、即ち被覆された部分に、第二のベースコートが施与されないようにするためのマスキング工程において、他の材料を使用することもでき、これは特許請求の範囲内に含まれるものと理解されるべきである。
【００１９】
前記方法は、更に、トップコートを粉体ベースコート上に施与することを含む。上記の通り、トップコートには有利に第二のベースコート及びクリヤーコートが含まれる。しかしながら、トップコートはクリヤーコートのみを含むことができるものと理解されるべきである。トップコートが第二のベースコートを含む場合、トップコートの施与工程は、更に、第二のベースコートを、支持体の第一の部分及び第二の部分のうちの一方、即ち、支持体の被覆されていない部分に施与することとして定義される。例えば、ドアパネルの底部をマスクし、上方の未被覆の部分と下方の被覆された部分との境界を明確にすることができる。第二のベースコートを上方の未被覆の部分に施与し、下方の被覆された部分には第二のベースコートが施与されないようにマスクする。従って、ドアパネルは、下方の部分における粉体ベースコートと、上方の部分における第二のベースコートとを含む。第二のベースコートが液体である場合、液体ベースコートを、当業者に十分に公知であるような標準的な液体塗装技術により塗布するものと理解されるべきである。同様に、第二のベースコートが粉体である場合、第二の粉体ベースコートを、当業者に十分に公知であるような標準的な粉体塗装技術により塗布する。トップコートが第二のベースコートを含まない場合、トップコートの施与工程は、更に、フレーク添加剤を含有する粉体ベースコートへのクリヤーコートの施与として定義される。
【００２０】
前記方法は、更に、支持体からマスクを除去し、マスクにより被覆された第一の部分及び第二の部分のうちの一方を露出させることを含む。第二のベースコートを支持体の未被覆の部分に施与した後、マスクを除去し、それによって、支持体の被覆された部分を露出させる。
【００２１】
トップコートがクリヤーコートを含む場合、トップコートの施与工程は、更に、クリヤーコートを、支持体の第一の部分及び第二の部分の双方上の粉体ベースコート及び第二のベースコートに施与することとして定義される。クリヤーコートは支持体のマスク除去後に施与されるものと理解されるべきである。
【００２２】
前記方法は、更に、トップコートを熱の施与により硬化させることを含む。上記の通り、トップコートは有利に第二のベースコートとクリヤーコートとの双方を含み、その場合には、トップコートの硬化工程は、更に、第二のベースコートとクリヤーコートとを熱の施与により同時に硬化させるものとして定義される。トップコートを、約２４５°Ｆ〜約２８５°Ｆの範囲内の温度で約１０〜５０分間硬化させることができる。有利な一実施態様において、トップコートは有利に炉内で約２６５°Ｆの温度で１０〜５０分間で硬化される。トップコートを、本願明細書には明記されていない他の温度及び時間で他の方法で硬化させることもでき、これは特許請求の範囲内に含まれるものと理解されるべきである。
【００２３】
上述の本発明は、当該の法律上の規定に従って記載したものであり、従って、前記記載は本質を限定するものではなく、例示的なものである。開示された実施態様に対する変形及び改良は当業者に自明であり、かつ本発明の範囲内に含まれる。従って、本発明に付与される法律上の保護範囲は、特許請求の範囲の精査によってのみ決定され得る。
【図１】
2010515571.tif 000003
2010515571.tif 000004
【国際調査報告】
2010515571.tif 000005
2010515571.tif 000006