(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布型鋼板補強材を旋回軌道を描きながら移動するノズルによって鋼板表面に重なり合うように複数回塗布し、中央が厚く縁部が薄い帯状の塗膜を形成する塗布型鋼板補強材の塗布方法。
【請求項２】
請求項１において、塗膜幅を一定とし、塗膜位置をずらして重複部を形成する塗布型鋼板補強材の塗布方法。
【請求項３】
請求項１において、一定幅の塗膜を並設し、その上に塗膜を形成する塗布型鋼板補強材の塗布方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、塗布ノズルの旋回軌道及び塗布位置の移動はプログラム制御されている塗布ロボットによっておこなわれる塗布型鋼板補強材の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用等の鋼板に塗布型補強材を塗布する際の塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の重量の軽減は重要課題であり、自動車に使用される鋼板は安全上、構造上の要求を満たす限界まで薄くされてきた。このため、特に自動車の外殻を形成する鋼板にはデント材と呼ばれる鋼板補強材を貼着、あるいは、熱融着して剛性を向上させている。
【０００３】
補強材を成形物として貼着するのが困難な箇所への取り付け、あるいは、より軽量な補強材として鋼板に塗布して補強材とする二液硬化樹脂を主成分とする塗布型鋼板補強材が提案されている。この補強材は高粘度であり、塗装作業性が悪いという問題点を有している。また、補強材は、図６の補強材の膜厚と補強性能のグラフに示すように、補強機能を発揮させるためには一定膜厚以上に塗布する必要があるが、高粘度であるため高度な技術を要した。この問題を解決するためスリットノズルを使用して均一な塗膜厚に塗布することが検討された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スリットノズルで一定厚に塗布型補強材２を塗布すると、図５に示すように塗布と非塗布部の境目に段差３が形成される。そして、塗布した補強材２を加熱硬化させると、冷却時には補強材２と鋼板１の収縮率が異なるため鋼板１が引っ張られて鋼板表面が波うち、外観に不具合を生じさせる恐れがある。
本発明は、塗布型補強材の段差が大きくならないように塗布し、硬化時に鋼板を引っ張って波うち現象等が起きないようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
塗布型鋼板補強材を旋回軌道を描きながら移動するノズルによって鋼板表面に重なり合うように塗布して塗膜の段差が小さくなるようにし、塗膜の収縮によって鋼板に歪が発生しないようにした。
また、塗膜幅を一定とし、塗膜位置をずらして重複部を形成することにより効率的に塗布できるようにした。
さらに、塗布ノズルの旋回軌道及び塗布位置の移動は塗布ロボットでおこない、正確に所定の旋回軌道で補強材が塗布されるようにし、重ね合わせ量を正確に制御できるようにした。
【０００６】
補強材の塗布は、スプレータイプではなく、押し出し塗装であり、特開平１１−１７９２５７号公報や特開平１１−２３５５４４号公報に開示されている公知の旋回軌道を描きながら移動する旋回型ノズルを使用する。
また、配管及び塗布ノズルを３０〜５０℃に加温して塗装することにより、補強材の粘性・粘度を低下させ、均一かつ平滑な補強材の塗布面を形成し、安定した品質、補強効果を得ることができる。３０℃未満の加温の場合、粘度低下が十分ではなく、５０℃を超えて加温すると硬化反応が促進され、補強材が塗装前にゲル化する恐れがある。
【０００７】
使用する鋼板用補強材の主成分は、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の常温硬化二液型塗料からなるものであるが、特に樹脂の種類が限定されるものではない。
ポリウレタン樹脂は、イソシアネートと活性水素化合物との反応により硬化するもので、イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水添加ＭＤＩ（Ｈ12ＭＤＩ）等である。
エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ウレタン変性エポキシ樹脂等である。
【０００８】
硬化剤は、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール等が使用でき、特にアミン類としては、脂肪族アミン、芳香族アミン、酸無水物、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂が例示できる。脂肪族アミンとしては、ジエチレントリアミン（ＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）などや、これらの末端にアミノ基をもつ付加物が、芳香族アミンとしては、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）が使用できる。
【０００９】
塗布型鋼板補強材の塗装作業性を向上させるためには、エポキシ樹脂塗料の粘度を低くする必要があり、このためにはエポキシ反応性希釈剤の配合が望ましい。希釈剤は各種のものが公知であり、特定の希釈剤に限定されない。
【００１０】
また、塗料の添加剤として周知である充填材を必要に応じて添加する。充填材は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、カオリン、亜鉛華、酸化チタン、シリカ、アルミナ等の各種の体質顔料及び着色顔料、また、プラスチックバルーン、ガラスバルーン、セラミックバルーン、シリカバルーン、シラスバルーン等の軽量低比重充填材が使用できる。
その他の添加剤としては、脱水剤、吸湿剤、タレ防止剤、チクソトロピー添加剤、分散剤、紫外線吸収剤、塗装作業性向上のための高沸点溶剤、可塑剤、油面接着効果増大のためのパウダーゴム、鋼板補強効果増大のためのアクリル樹脂等を必要に応じて添加する。これらの添加剤の添加量は、０〜１０質量％が適当である。
【００１１】
塗布型鋼板補強材は、従来公知の塗料用分散機を使用して製造するもので、ディゾルバー、プラネタリーミキサー、オープンニーダー、真空ニーダー、ロールミル、ボールミル、グレンミル等の分散機が使用できる。
速硬化型塗料の主剤と硬化剤との混合方法は、この２つを予め当量比で混合し、これを圧送し塗装機で塗布する方法があるが、この場合、塗布作業が連続しておこなわれている場合には問題はないが、昼休みや、その他何らかの理由でのラインストップがあった場合には、配管中で硬化反応が進行し、配管を塞栓させてしまう恐れがある。
主剤と硬化剤とを別個の配管により圧送し、塗装機の直前に衝突型混合機（スタティックミキサー）などの公知の二液混合機を配置して、反応当量比で混合した補強材を塗布する方法がある。この場合には、混合機から先の部分のみを洗浄するだけでよく、配管や塗装機内の塞栓を予防できる。
【００１２】
塗布パターンは図１の模式図及び図２の実施例に示すように、所定の膜厚の塗膜が得られるように旋回型のノズルの旋回幅と移動速度を適宜に決定し、ノズルを旋回移動させて一定幅に塗布する。形成された塗膜に並べて次の塗膜を塗布し、形成された塗膜上の中央部に再度旋回ノズルで塗布し、塗膜の断面形状が図３に示すように補強材の縁部の段差３が緩やかなものとする。下層塗膜厚より、上層中央部塗膜厚が厚い方が歪の発生の緩和に有効である。
【００１３】
その他の塗布パターンとしては、図４に示すように（１）旋回ノズルの最初の旋回半径より２回目の旋回半径を小さなものとして最初の帯状塗膜の上に重ねて塗布して中央部が厚く、縁部が薄くなるようにしたもの、（２）重複するように塗布するが、旋回ノズルの移動速度を速くして円形の塗膜が帯状に重ね合わされず、螺旋形が残るようにしたもの、または、（３）最初の塗布幅を楕円形の旋回として幅を大きくし、その上に最初の塗布幅より狭くノズルを円形に旋回させて塗布するなど、種々のパターンによって補強材を鋼板に塗布することができる。
このような塗布パターンの変更は、塗装ロボットによって自由に設定することができる。
【００１４】
【実施例１】
主剤として、エポキシ当量が約３００のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１００質量部、エポキシ当量が約２５０のエポキシ反応性希釈剤５０質量部、硬化剤として、ジエチレントリアミン（ＤＴＡ）のアミン付加物による硬化剤５０質量部、炭酸カルシウム３００質量部、添加剤３０質量部をプラネタリーミキサーにより混合分散し、エアレスポンプにより主剤及び硬化剤を圧送し、ノズル直前に配置した混合機により主剤、硬化剤を反応当量比で混合し、配管及びノズルを約５０℃に加熱した旋回型ノズルにより、防錆油の付着している０．８ｍｍ厚の自動車用鋼板に塗布膜厚０．５ｍｍで、４０ｍｍの旋回幅で塗布し、同じ塗布膜厚、旋回幅で２０ｍｍの重なり部を有する様に隣接して塗布し、中央部２０ｍｍの重なり部を持つ、トータル幅６０ｍｍの第１層塗膜を得た。この塗膜の内側中央部に、塗布膜厚１．０ｍｍで４０ｍｍの旋回幅で塗布し、第１層塗膜の両側１０ｍｍ内側に第２層塗膜を塗布し、中央部を厚く形成したところ、所要の剛性が得られ、かつ、鋼板表面の波打ち等の変形は観察されなかった。
【００１５】
【実施例２】
実施例１と同様に主剤としてエポキシ当量が約３００のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１００質量部、エポキシ当量が約２５０のエポキシ反応性希釈剤５０質量部、硬化剤として、ジエチレントリアミン（ＤＴＡ）のアミン付加物による硬化剤５０質量部、炭酸カルシウム３００質量部、添加剤３０質量部をプラネタリーミキサーにより混合し、エアレスポンプにより主剤及び硬化剤及び添加剤を圧送し、ノズル直前に配置した混合機により主剤、硬化剤を反応当量比で混合し、配管及びノズルを約５０℃に加熱した旋回型ノズルで防錆油の付着している０．８ｍｍ厚の自動車用鋼板に塗布膜厚０．５ｍｍ、５０ｍｍの旋回幅で塗布し、同じ塗布膜厚、旋回幅で３０ｍｍの重なり部を有する様に隣接して塗布し、中央部３０ｍｍの重なり部を持つ、トータル幅７０ｍｍの第１層塗膜を得た。この塗膜の内側中央部に、塗布膜厚１．０ｍｍで５０ｍｍの旋回幅で塗布し、第１層塗膜の両側１０ｍｍ内側に第２層塗膜を塗布し、中央部を厚く形成したところ、所要の剛性が得られ、かつ、鋼板表面の波打ち等の変形は観察されなかった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の鋼板用補強材の塗布方法は、塗布後の補強材の縁部が中央部に比較して薄く形成してあり、硬化収縮時に鋼板を引っ張る力が弱く、鋼板の歪がなく、鋼板表面が波うつ現象が防止される。
旋回型ノズルを塗布ロボットによって制御するようにしたので、塗布幅や塗膜の重複量等を正確に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】旋回型ノズルによる塗布パターンの説明図。
【図２】旋回型ノズルによる塗布パターンの実施例。
【図３】本発明方法によって塗布した補強材の断面図。
【図４】他の塗布パターンの説明図。
【図５】従来の塗布型補強材の断面図。
【図６】補強材の膜厚と補強性の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１    鋼板
２    補強材
３    段差
【図１】
0003920074.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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