(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光輝材、樹脂を含む不揮発性固形分及び溶剤を含有するメタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率１５０〜５００％の割合で希釈し、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分１００重量部に対して繊維素系樹脂を含む粘性樹脂５〜１０重量部を添加して成り、メタリック塗料中の全樹脂分１００重量部に対して更に６〜２０重量部のレオロジーコントロール剤を添加して成ることを特徴とするメタリック塗料。
【請求項２】
光輝材、樹脂を含み、全量で５〜１５％の割合で含まれる不揮発固形分及び溶剤を含有するメタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率１５０〜５００％の割合で希釈し、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分１００重量部に対して繊維素系樹脂を含む粘性樹脂５〜１０重量部を添加して成ることを特徴とするメタリック塗料。
【請求項３】
上記高沸点溶剤が１００℃以上の沸点を有する溶剤であり、この高沸点溶剤が上記希釈剤に２０〜５０％の割合で含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のメタリック塗料。
【請求項４】
請求項２に記載のメタリック塗料中の全樹脂分１００重量部に対して更に６〜２０重量部のレオロジーコントロール剤を添加して成ることを特徴とするメタリック塗料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のメタリック塗料を用い、ベル型塗装機により塗装することを特徴とする自動車用塗装方法。
【請求項６】
シェーピングエアー流量を４００〜８００Ｎｌ／ｍｉｎとすることを特徴とする請求項５に記載の自動車用塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタリック塗装に用いられる塗料に係り、更に詳細には、蒸着金属薄片の配向性が良好であり、金属的で意匠性に優れた外観を有するメタリック塗装を実現し得るメタリック塗料及びこれを用いた自動車用塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車車体のメタリック塗装においては、金属的な外観を発現させるべく、光輝材として光反射性の良好な蒸着アルミニウム薄片などを用いた塗装が行われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のメタリック塗装にあっては、蒸着アルミニウム薄片等の光輝材を用いたメタリック塗料で金属のような意匠を実現しようとしても、小型製品や部品等の小さな被塗物でしか実現できておらず、自動車ボディにおける自動塗装のような広い面積で生産タクトの短い塗装では実質的に実現不可能であった。
【０００４】
また、従来の自動車ボディ塗装ラインにおけるメタリック塗料及び塗装方法は、メタリック用ベル塗装機を用いて２ステージで１５μｍ程度の膜厚を塗装するものであり、この際の塗料ＮＶ値（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ値；不揮発固形分含有量）は２０％程度である。かかる従来のメタリック塗料に反射性の強い蒸着アルミニウム薄片等を用いても、得られるメタリック塗装構造中での配向性が未だ十分とは言えず、金属的な意匠性が得られてない。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、塗装構造中での光輝材の配向性が良好で金属的な外観を実現でき、しかも短時間で広い領域を塗装でき、優れた塗装効率を達成し得るメタリック塗料、及びこれを用いた自動車用塗装方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、所定の希釈率で塗料基剤を希釈し、特定の粘性樹脂を配合することなどにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明のメタリック塗料は、光輝材、樹脂を含む不揮発性固形分及び溶剤を含有するメタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率１５０〜５００％の割合で希釈し、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分１００重量部に対して繊維素系樹脂を含む粘性樹脂５〜１０重量部を添加して成り、メタリック塗料中の全樹脂分１００重量部に対して更に６〜２０重量部のレオロジーコントロール剤を添加して成る。
【０００８】
また、本発明のメタリック塗料は、光輝材、樹脂を含み、全量で５〜１５％の割合で含まれる不揮発固形分及び溶剤を含有するメタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率１５０〜５００％の割合で希釈し、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分１００重量部に対して繊維素系樹脂を含む粘性樹脂５〜１０重量部を添加して成る。
【０００９】
また、本発明の自動車用塗装方法は、上述の如きメタリック塗料を用いる塗装方法であって、ベル型塗装機を用いて塗装を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のメタリック塗料について詳細に説明する。なお、本明細書において、「％」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。
上述の如く、本発明のメタリック塗料は、メタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率１５０〜５００％の割合で希釈し、更に、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分１００重量部に対して繊維素系樹脂を含む粘性樹脂５〜１０重量部を添加したものである。
【００１１】
ここで、メタリック塗料基剤としては、光輝材と、塗膜形成要素たる樹脂などの不揮発固形分と、溶剤とを含むものであり、代表的には、不揮発性固形分を２０〜４０％、溶剤を８０〜６０％の割合で含むものである。
このようなメタリック塗料基剤は、上記成分以外に、塗膜形成要素としての顔料や可塑剤、硬化剤、表面調整剤、沈降防止剤、付着付与剤、タレ防止剤などの添加剤を含むものであり、塗料メーカーに発注することにより入手することができる。
【００１２】
光輝材としては、蒸着法で形成された金属フレークが代表的であるが、反射性の良好さから蒸着アルミニウムフレークを好適に用いることができる。
塗膜形成要素になる樹脂としては、アクリル−メラミン系樹脂、ポリエステル−メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂などを挙げることができる。
溶剤としては、芳香族炭化水素系、アルコール系、グリコールエーテル系、エステルケトン系のものを挙げることができる。
また、顔料としては、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００１３】
本発明のメタリック塗料は、上述のような塗料基剤を希釈剤で希釈したものであるが、その希釈率は１５０〜５００％である。
ここで、この希釈率については、塗料基剤の質量（例えば１ｋｇ）に対し同量（例えば１ｋｇ）の希釈剤を加えて希釈した場合を希釈率１００％と定義する。
本発明では、かかる希釈率を採用することにより、塗着する塗料粒子（飛行粒子）の粘度を低下させて、被塗物表面での塗着粒子の変形を従来のメタリック塗装の場合と比較して強く起こし、塗料中のアルミ薄片などの蒸着金属薄片を被塗物表面に対して平行に近く配置させることができる。かかる現象を図１に概念的に示す。
なお、希釈率が１５０％未満では、塗着時における塗料粒子の変形が十分に起こらない。一方、５００％を超えると、塗装機の吐出量が増加してしまい、塗装ラインでは実質的に適用困難になる。
【００１４】
また、本発明のメタリック塗料に含まれる粘性樹脂としては、塗着後にシンナーなどの低沸点溶剤が蒸発するに従って、粘性を強く発現する樹脂であればよく、具体的には、ＣＡＢ樹脂（セルロースアセテートブチレート樹脂）や、高分子量の繊維素（セルロース）系樹脂を例示することができる。
このように、塗着した塗料の低沸点成分が蒸発するにつれて粘性樹脂の粘性が発現するので、上述のように平行に配置された蒸着金属薄片の流動が防止され、これにより、金属に近い外観を有する塗装が得られる。
かかる粘性樹脂の添加量は、上記塗料基剤に含まれる樹脂分１００重量部に対して５〜１０重量部とする。５重量部未満では所望粘性を十分に発揮できず、１０重量部を超えると耐チッピング性能などの塗膜物性が低下する。
【００１５】
また、本発明のメタリック塗料は、不揮発固形分を全量で５〜１５％の割合で含む、即ちＮＶ値が５〜１５％であることが好ましい。
この不揮発固形分は、このメタリック塗料全体としてのものであり、上述したメタリック塗料基剤に由来するものと、添加する粘性樹脂などに由来するものとの合算分に相当する。
ＮＶ値が５％未満では、上記の希釈率が大きくなり過ぎて吐出量が増加して上記ラインの問題を引き起こすことがあり、１５％を超えると、塗料粒子の変形性が弱くなる。
【００１６】
なお、上述のように、希釈剤は高沸点溶剤と低沸点溶剤から成るが、本明細書では、沸点が１００℃以上の溶剤を高沸点溶剤、１００℃未満の溶剤を低沸点溶剤というものとする。
高沸点溶剤の具体例としては、３−酢酸−メトキシ−ブチル、２−エタノールアセテート、アルキルベンゼン等を主成分とするシンナーを挙げることができ、低沸点溶剤の具体例としては、酢酸エチル、トルエン等を主成分とするシンナーを挙げることができる。
【００１７】
本発明のメタリック塗料においては、この高沸点溶剤が希釈剤に２０〜５０％の割合で含まれていることが好ましい。
かかる希釈剤組成は、塗着時の塗料粒子変形性を確保しながら塗着後に溶剤分を蒸発させてＣＡＢ樹脂などの粘性を発現させるのに適した組成である。
高沸点溶剤が２０％未満では、塗料粒子が飛行中にシンナーが蒸発し過ぎてしまい、塗料粒子が被塗物表面で十分に変形できない。５０％を超えると、塗装時にウェットになり過ぎ、塗着後の蒸発・粘性発現が遅くなる結果、光輝材たる蒸着金属薄片が被塗物表面に対して平行に揃い難くなり、硬化後塗膜の基準（色味・光沢度等）を満足できないことがある。
【００１８】
更に、本発明のメタリック塗料においては、レオロジーコントロール剤を添加することが好ましく、その添加量は全樹脂分１００重量部に対して６〜２０重量部とすることが望ましい。
かかるレオロジーコントロール剤としては、チクソトロピー性を有し、剪断力がかからなくなった時に粘性を発現するものを用いることができる。
従って、本発明においては、塗料粒子塗着後にアルミの流動を抑制する作用をより強く働かせるのに有用であり、具体的には、マイクロゲル等を用いることができる。
添加量が６重量部未満では、粘性発現作用が不十分になることがあり、２０重量部を超えると、粘性発現が早すぎる結果、光輝材が平行に揃いづらく硬化後塗膜の基準（色味・光沢度等）を満足できないことがある。
【００１９】
次に、本発明の自動車用塗装方法について説明する。
本発明の自動車用塗装方法は、上述のような本発明のメタリック塗料を用いるもので、このメタリック塗料をベル型塗装機で被塗物に吐出することにより、塗装を行う方法である。
ここで、ベル型塗装機は従来公知のものであれば十分であるが、そのシェーピングエアー流量を４００〜８００Ｎｌ／ｍｉｎとすることが好ましく、これにより、塗料粒子の飛散速度を確保し、塗着時の塗料粒子変形エネルギーを十分に付与することができる。
シェーピングエアー流量が４００Ｎｌ／ｍｉｎ未満では、塗料粒子の変形エネルギーが不十分となることがあり、８００Ｎｌ／ｍｉｎを超えると、塗装機側のエアー供給対応が難しくなる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２１】
（実施例）
光輝材として蒸着アルミニウム薄片を含む市販の自動車塗装用メタリックベース塗料（日本油脂ビーエーエスエフコーティング（株）製；不揮発固形分３５．５％、このうちアクリル−メラミン−系樹脂２７．１％、溶剤分６４．５％）を用い、このベース塗料を高沸点溶剤としての３−酢酸−メトキシ−ブチル系シンナーを２５％、低沸点溶剤としての酢酸エチル・トルエン系シンナーを７５％の割合で含む希釈剤により、希釈率２００％で希釈した。得られた希釈ベース塗料のＮＶ値は１３％となった。
更に、ＣＡＢ樹脂をベース塗料中の樹脂分１００重量部に対して７重量部、ＲＣ剤（レオロジーコントロール剤）を全樹脂分１００重量部に対して１１重量部添加して、本例のメタリック塗料を得た。
【００２２】
（比較例１）
希釈率を１００％とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のメタリック塗料を得た。
【００２３】
（比較例２）
ＣＡＢ樹脂の添加量を２重量部とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のメタリック塗料を得た。
【００２４】
（比較例３）
希釈剤中の高沸点溶剤を１０％とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例のメタリック塗料を得た。
【００２５】
［性能評価］
実施例、及び比較例１〜３のメタリック塗料を用い、下記の条件下で塗装を行った。
・塗装機；ＡＢＢ９２１型、メタリック用ベル型塗装機、レシプロ塗装
・塗装条件；吐出量１３０ｍｌ／ｍｉｎ、ベル回転数；１５００ｒｐｍ
・シェーピングエアー流量；５００Ｎｌ／ｍｉｎ
・コンベアー速度２．０ｍ／ｍｉｎ
・ガン距離；２３０ｍｍ
・塗り重ね回数；４回
・ブース温湿度；３０℃、５８％ＲＨ
・被塗装物明度；Ｎ＝６中塗り板上
・膜厚；ベースコート８μｍ、クリアーコート３０μｍ
【００２６】
上記性能評価の結果、実施例のメタリック塗料によれば、従来のメタリック塗装では到底得られない高い配向を持ったシルバーが塗装できた。
また、メタリック感測定機（１）（ＩＶ計）による測定結果は、４００以上（スケールオーバー）であった。これに対し、従来のシルバーは１８０〜２５０程度である。更に、メタリック感測定機（２）（Ｘ−Ｒｉｇｈｔ）による測定結果は、ＦＩ（Ｆｌｏｐ Ｉｎｄｅｘ）値が２２．８であり、従来のシルバーの１０〜１５程度に比し格段に向上していた。なお、目視によるメタリック感にも著しく優れていた。
これに対し、比較例１のメタリック塗料による塗装ではＸ−ＲｉｇｈｔのＦＩ値が１５．９８、比較例２ではＸ−ＲｉｇｈｔのＦＩ値が１９．３２、比較例３ではＸ−ＲｉｇｈｔのＦＩ値が１６．４０となり、所望の金属感が得られないことが分かった。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、所定の希釈率で塗料基剤を希釈し、特定の粘性樹脂を配合することなどとしたため、塗装構造中での蒸着金属薄片の配向性が良好で金属的な外観を実現でき、しかも短時間で広い領域を塗装でき、優れた塗装効率を達成し得るメタリック塗料、及びこれを用いた自動車用塗装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  飛行した塗料粒子の被塗物面での状態を示す概念図である。
【図１】
0004135063.tif 000002