(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車メーカー塗装ラインにおいて、
シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸２−エチルヘキシルを使用してなるコアシェル型アクリルエマルジョンを４０〜６０重量％、平均粒径２０〜４０μｍの炭酸カルシウムを２５重量％以上４５重量％以下含むエマルジョン型塗布型制振材を塗装後
シーラー、中塗塗料、上塗塗料のいずれかの加熱乾燥炉を通過することにより、
１００〜１８０℃で２０〜４０分の加熱乾燥を行なうことを特徴とする、塗布型制振材塗装後の工程間放置におけるフクレ防止方法。
【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、エマルジ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、特にエマルジョン型樹脂を使用したエマルジョン塗料は、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、エマルジョン塗料の塗装後、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記のようなカーメーカーの塗装ラインにおける、工程間放置、加熱乾燥炉の炉内放置にもかかわらず、塗膜が均一に造膜乾燥し、フクレ等の塗膜欠陥を生じることなく、すぐれた制振性を発揮する塗布型制振材を開発することを課題とする。
【０００７】
【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、本発明者は鋭意研究の結果、塗布型制振材として、特定成分のコアシェル型アクリルエマルジョンを塗装することにより、自動車メーカー塗装ラインにおける工程間放置、あるいは炉内放置においてもフクレの発生を防止することができることを見出したものであり、しかして本発明の要旨は、以下に存する。
【０００８】
自動車メーカー塗装ラインにおいて、
シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸２−エチルヘキシルを使用してなるコアシェル型アクリルエマルジョンを４０〜６０重量％、平均粒径２０〜４０μｍの炭酸カルシウムを２５重量％以上４５重量％以下含むエマルジョン型塗布型制振材を塗装後
シーラー、中塗塗料、上塗塗料のいずれかの加熱乾燥炉を通過することにより、
１００〜１８０℃で２０〜４０分の加熱乾燥を行なうことを特徴とする、塗布型制振材塗装後の工程間放置におけるフクレ防止方法。
以下に詳細に説明する。
【０００９】
本発明になる塗布型制振材は、樹脂に特にアクリル樹脂エマルジョンを使用した、エマルジョン塗料からなるものである。このアクリル樹脂エマルジョンは、エマルジョン粒子が２層構造を成している「コアシェル型エマルジョン」を使用することを必須とする。このコアシェル型エマルジョンは、制振材配合中に、４０〜６０重量％含有することが好ましい。４０重量％未満であると水分の飛散が十分でなくフクレ発生を防止できない虞れがあり、６０重量％を越えて配合すると、造膜された制振性が低下する虞れがある。
【００１０】
エマルジョン型塗料が造膜する際には、エマルジョンに含まれる水分が乾燥飛散することによって造膜していくが、カーメーカーの塗装ラインにおいて塗装後、長時間放置されると、造膜前に空気中の水分をエマルジョンが吸収し、加熱乾燥時にこれらの水分が急激に塗膜外へ飛散することにより、フクレが発生し、塗膜美観を損ねると同時に、フクレの程度によっては制振性が低下する虞がある。
【００１１】
そこで、仮にエマルジョン中に多くの水分を吸収したとしても、加熱乾燥時に水分の飛散が速やかである＝造膜が緩やかであるエマルジョンを使用することで、フクレを防止する。但し、単純に造膜が遅い樹脂のみであると、造膜性が悪くなる虞があるため、水分の飛散が完了したと同時に造膜も促進させる必要がある。このため、エマルジョンの外殻、即ちシェル部分には造膜が遅く、内側、即ちコア部分には造膜の良い２種類の樹脂により構成されるエマルジョンを使用する。
【００１２】
シェル部分には、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を使用したエマルジョンであることが必要である。メタクリル酸メチルは硬質成分であり、エマルジョンの融着を遅くさせる効果により、塗膜内部に吸収された水分が塗膜外に飛散することを助ける。
【００１３】
コア部分には、アクリル酸２−エチルヘキシル（２ＥＨＡ）を使用したエマルジョンであることが必要である。アクリル酸２−エチルヘキシルは、ガラス転移点（Ｔｇ点）がシェル部分を構成するメタクリル酸メチルに比較して低く、シェル部分のエマルジョンが融着後にコア部分のエマルジョンにより常温時の造膜性が低下することを防止する。
【００１４】
また、充填材成分として、平均粒径２０〜４０μｍの炭酸カルシウムを含むことを必須とする。従来、エマルジョン塗料に充填材成分として使用されてきたものとしては、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が例示でき、本発明の塗布型制振材に、これらの充填材を使用することを禁止するものではないが、これらの従来公知の充填材の平均粒径は１〜１０μｍであり、これらの従来の充填材では、形成される塗膜が速やかに最密充填化してしまい、塗膜内の水分が容易に飛散できない。一方平均粒径２０〜４０μｍの炭酸カルシウムであると最密充填化が遅くなるため、水分の飛散が容易である。このため、平均粒径２０〜４０μｍの炭酸カルシウムは全充填材成分中の２０重量％以上、好ましくは３０重量％以上含むことが必要である。
【００１５】
本発明の塗布型制振材には、以上の配合物の他、分散剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、消泡剤、沈降防止剤等の各種添加剤、水等を使用することができる。
【００１６】
本発明になる塗布型制振材を製造するには、上記に挙げた各種配合物を計量後、ディゾルバー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、ロールミル、グレンミル、オープンニーダー、真空ニーダー等の従来公知の混合分散機により混合分散後、真空脱泡、濾過等の工程を経て製造される。
【００１７】
本発明になる制振材を塗布するには、従来公知の塗装機、エアスプレーガン、エアレススプレーガン、エアアシストエアレススプレーガン、カーテンフローコーター、刷毛塗り、ローラー塗装等が使用できる。コンピュータにより制御された塗装ロボットを使用することも可能であり、この場合には無人化が実現できる。
【００１８】
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、シート状制振材であると貼着が不可能、あるいは困難な場所にも塗布型であるため容易に制振処理が可能である。本発明の制振材は、自動車のシーラー、中塗塗料あるいは上塗塗料を加熱乾燥させる際の加熱により造膜形成されるが、その温度条件は、自動車メーカーやライン条件によって様々であるが、通常は１００〜１８０℃の温度で２０〜４０分の加熱を行う。また、様々な理由で、塗布型制振材を塗布後にラインが停止し、加熱前に数日〜１０日間放置され、塗膜中に水分を吸収した場合にも、加熱乾燥造膜時には均一かつスムーズに水分が飛散蒸発して、造膜形成後の塗膜にフクレという塗膜欠陥を発生させることはない。
【００１９】
【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。
【００２０】
【実施例１】
シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸２−エチルヘキシルを使用してなるコアシェル型アクリルエマルジョン４０重量％、平均粒子径２０μｍの炭酸カルシウム４５重量％、分散剤５重量％、水１０重量％を高速攪拌器により混合分散し、塗布型制振材１を得た。
【００２１】
【実施例２】
シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸２−エチルヘキシルを使用してなるコアシェル型アクリルエマルジョン５０重量％、平均粒子径２０μｍの炭酸カルシウム３５重量％、分散剤５重量％、水１０重量％を高速攪拌器により混合分散し、塗布型制振材２を得た。
【００２２】
【実施例３】
シェル部分にメタクリル酸メチルを、コア部分にアクリル酸２−エチルヘキシルを使用してなるコアシェル型アクリルエマルジョン６０重量％、平均粒子径２０μｍの炭酸カルシウム２５重量％、分散剤５重量％、水１０重量％を高速攪拌器により混合分散し、塗布型制振材３を得た。
【００２３】
【比較例】
オールアクリルエマルジョン５０重量％、平均粒子径１０μｍの炭酸カルシウム３５重量％、分散剤５％、水１０重量％を高速攪拌器により混合分散し、塗布型制振材４を得た。
【００２４】
【試験方法】
１） 加熱乾燥造膜性試験
塗布型制振材１〜４をエアスプレーにより、０．８ｍｍ厚さの自動車用鋼板に膜厚３ｍｍとなるように塗装し、湿度６０％、室温３０℃に調節した恒温恒湿機の内部に１０日間放置した。１０日後取り出し、電気式加熱機により、１４０℃で３０分加熱を行い、冷却後に塗膜表面状態を観察した。
２） 制振性試験
上記の試験片を、共振法により、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。
【００２５】
【結果】
試験結果は以下の通りであった。
１） 加熱乾燥造膜性試験
塗布型制振材４には、水分の蒸発に伴なうフクレが発生していたが、塗布型制振材１〜３はいずれも平滑で異常はなかった。
２） 制振性試験
●
【表１】
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【００２６】
【発明の効果】
本発明になる塗布型制振材は、塗装後に塗膜中に水分を吸収したとしても、加熱乾燥時に造膜完了前に水分が飛散蒸発し、このためフクレと呼ばれる塗膜欠陥が発生しない。このため、自動車メーカーの塗装ラインにおいては不可避ともいえる工程間放置、あるいは塗装後の加熱乾燥炉の炉内放置という状況においても、フクレが発生せず、すぐれた制振性を発揮する。