JP2004230234A

JP2004230234A - 自動車用塗膜

Info

Publication number: JP2004230234A
Application number: JP2003019294A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Mizuno; 哲志水野; Masahiko Yamanaka; 雅彦山中; Tatsuya Ishihara; 達也石原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】膜厚を増加させることなく下地隠蔽性を高めることができる自動車用塗膜を提供する。
【解決手段】中塗り塗膜１上に、蒸着アルミニウム及び着色アルミニウムを含有する第１ベース層２と、着色剤を含有する第２ベース層３と、クリヤ層４，５が形成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、自動車の車体塗装やバンパ塗装に用いられる自動車用塗膜に関し、特に高彩度塗色に適用して好ましい自動車用塗膜に関する。
【０００２】
【背景技術】
一般的な自動車の車体塗装系は、下塗り塗膜（電着塗膜）と、中塗り塗膜と、上塗り塗膜の３層で構成されている。上塗り塗膜には、アルミニウムやマイカといった光輝性顔料を含有しないソリッド塗膜と、これらの光輝性顔料を含有するメタリック塗膜があり、後者の塗装系は、光輝性顔料と着色顔料を含有するベースコート塗膜と、透明なクリヤ塗膜の２層で構成される。
【０００３】
従来のメタリック塗装系では、生産性などの観点からベースコート塗膜は１５μｍ〜２０μｍの膜厚で塗装されていたので、高彩度塗色の塗膜を形成しようとすると、下地の隠蔽性に問題があった。
【０００４】
【発明の開示】
本発明は、膜厚を増加させることなく下地隠蔽性を高めることができる自動車用塗膜を提供することを目的とする。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、下側に蒸着アルミニウムが面状または層状に配向され、上側に着色剤が含有された自動車用ベースコート塗膜が提供される。具体的には、蒸着アルミニウムを含有する第１ベース層と、着色剤を含有する第２ベース層とを有し、第１ベース層は着色アルミニウムをさらに含有する自動車用塗膜が提供される。
【０００６】
本発明では、塗膜の下側に蒸着アルミニウムが面状または層状に配向しているので、これが下地隠蔽性を向上させることになる。また、塗膜の色彩は上側に含まれる着色剤によって呈されることになる。したがって、塗膜の膜厚を増加させることなく、下地隠蔽性を高めることができ、高彩度塗色を含むあらゆる塗色に適用することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る自動車用塗膜の実施形態を示す断面図である。以下、本実施形態の塗装方法について説明する。
【０００８】
鋼板または樹脂からなる車体に、下地塗装として電着塗装及び中塗り塗装を施し、電着塗膜及び中塗り塗膜を形成する。図１（Ａ）〜（Ｄ）は中塗り塗膜１以降を示す。電着塗膜は、電着塗装を施したのちこれを焼き付けることで形成され、中塗り塗膜１は、電着塗膜上に中塗り塗料を吹き付けたのちこれを焼き付けることで形成される。特に限定されないが、電着塗膜の膜厚は１５μｍ〜２０μｍ、中塗り塗膜の膜厚は２５μｍ〜３５μｍであることが好ましい。
【０００９】
次いで、同図（Ａ）に示すように、中塗り塗膜１の表面に、第１ベース層２を構成する第１ベース塗料を吹き付ける。特に限定されないが、第１ベース層２の膜厚は１０μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００１０】
この第１ベース塗料は、蒸着アルミニウムを顔料重量濃度（以下、ＰＷＣともいう。）で４〜１２％含むとともに着色アルミニウムをＰＷＣで２〜１０％含む。
【００１１】
蒸着アルミニウムの含有量がＰＷＣで４％未満であると、充分な下地隠蔽性が発揮されず、下地色が発現して彩度が低い塗膜となる。また、蒸着アルミニウムの含有量がＰＷＣで１２％を超えると塗膜の密着性が低下する。
【００１２】
また、着色アルミニウムの含有量がＰＷＣで２％未満であると、充分な彩度を得ることができず、１０％を超えると塗膜の密着性が低下する。
【００１３】
なお、蒸着アルミニウムとは、アルミニウムの蒸着膜を粉砕して得られるアルミニウム粉であり、その平均粒径または相当直径は１０〜１５μｍ、厚さは０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。蒸着アルミニウムの平均粒径または相当直径が１０μｍ未満、厚さが０．０５μｍ未満であると、充分な下地隠蔽性が発揮されず、また平均粒径または相当直径が１５μｍ超、厚さが０．２μｍを超えるとスプレー塗装性が著しく低下する。
【００１４】
この第１ベース層２に着色剤を含有しても良い。たとえば、平均粒径が１０〜１５μｍ、厚さが０．３〜０．５μｍの着色マイカなどの着色剤を挙げることができる。第１ベース層２に含有される着色剤は、ＰＷＣで２〜１０％であることが好ましい。第１ベース層２に含有される着色剤の含有量がＰＷＣで２％未満であると下地隠蔽性が充分に発揮されず彩度が低い塗膜となる。また、着色剤の含有量がＰＷＣで１０％を超えると塗膜の密着性が著しく低下する。
【００１５】
次いで、同図（Ｂ）に示すように、第１ベース層２の表面に、第２ベース層３を構成する第２ベース塗料をウェットオンウェットで吹き付ける。特に限定されないが、第２ベース層３の膜厚は１０μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００１６】
この第２ベース塗料は着色剤を含み、第２ベース層３に含まれる着色剤としては、着色マイカ、着色樹脂顔料、染料を挙げることができる。
【００１７】
第２ベース層３に着色剤として着色マイカを含有させる場合は、平均粒径または相当直径が５〜１０μｍ、厚さが０．０５〜０．２μｍの着色マイカを用いることが好ましい。平均粒径または相当直径が５μｍ未満、厚さが０．０５μｍ未満であると、充分な下地隠蔽性が発揮されず、また平均粒径または相当直径が１０μｍ超、厚さが０．２μｍを超えるとスプレー塗装性が著しく低下するとともに塗膜仕上がり性も低下する。
【００１８】
また、第２ベース層３に着色マイカを含有させる場合の含有量は、ＰＷＣで１〜５％であることが好ましい。着色マイカの含有量がＰＷＣで１％未満であると充分な彩度が得られず、５％を超えると塗膜密着性が著しく低下する。
【００１９】
第２ベース層３に着色剤として着色樹脂を含有させる場合は、平均粒径が２０〜１５０μｍの着色樹脂を用いることが好ましい。平均粒径または相当直径が２０μｍ未満であると、充分な下地隠蔽性が発揮されず、また平均粒径または相当直径が１５０μｍを超えるとスプレー塗装性が著しく低下するとともに塗膜仕上がり性も低下する。
【００２０】
また、第２ベース層３に着色樹脂を含有させる場合の含有量は、ＰＷＣで１〜５％であることが好ましい。着色樹脂の含有量がＰＷＣで１％未満であると充分な彩度が得られず、５％を超えると塗膜密着性が著しく低下する。
【００２１】
ちなみに、第２ベース層３に着色剤として染料を含有させると、上述した着色マイカや着色樹脂などの顔料に比べて、さらに塗膜の彩度を高めることができる。
【００２２】
これら第２ベース層３に含有させる着色剤としての着色マイカ、着色樹脂及び染料は、単一で用いても良く、何れかの組み合わせで用いても良い。
【００２３】
次いで、同図（Ｃ）に示すように、第２ベース層３の表面に、第１クリヤ層４を構成する第１クリヤ塗料をウェットオンウェットで吹き付ける。この第１クリヤ塗料は顔料や染料を含有しない透明の塗料である。特に限定されないが、第１クリヤ層４の膜厚は２５μｍ〜４０μｍであることが好ましい。
【００２４】
さらに、同図（Ｄ）に示すように、第１クリヤ層４の表面に、第２クリヤ層５を構成する第２クリヤ塗料をウェットオンウェットで吹き付ける。この第２クリヤ塗料は顔料や染料を含有しない透明の塗料であり、上述した第１クリヤ塗料と同じ塗料を用いることができる。特に限定されないが、第２クリヤ層５の膜厚は３０μｍ〜４５μｍであることが好ましい。
【００２５】
以上、中塗り塗膜１の表面に、第１ベース層２、第２ベース層３、第１クリヤ層４及び第２クリヤ層５をそれぞれウェットオンウェットで形成したら、数分間のセッティング（静置）を経て、これらを同時に焼き付ける。焼き付け条件は特に限定されないが、たとえば１４０℃で２０分保持である。
【００２６】
このようにして本実施形態に係る自動車用塗膜が得られるが、この自動車用塗膜に合っては、第１ベース層２に蒸着アルミニウムが面状または層状に配向することになるので、これが下地隠蔽性を向上させることになる一方で、塗膜の色彩は第２ベース層３に含まれる着色剤によって呈されることになる。したがって、塗膜の膜厚を増加させることなく、下地隠蔽性を高めることができ、高彩度塗色を含むあらゆる塗色に適用することが可能となる。
【００２７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００２８】
たとえば、上述した実施形態ではベース層を蒸着アルミニウムを含有する第１ベース層２と着色剤を含有する第２ベース層３の２層で構成したが、これを１層で構成することもできる。ベース層を１層で構成する場合には、そのベース層の下側に蒸着アルミニウムを面状または層状に配向させ、そのベース層の上側に着色剤を含有させればよい。こうした塗膜層を形成するには、たとえば塗装ガンに供給する塗料配管を２系統にし、塗装開始時は蒸着アルミニウムリッチな塗料を供給するとともに塗装途中から着色剤リッチな塗料を供給すればよい。このことは、上述した第１ベース層と第２ベース層との間のセッティング時間を短くするのとほぼ等価である。
【００２９】
また、上述した実施形態では、第１ベース層２と第２ベース層３とをウェットオンウェットで吹き付けて構成したが、第１ベース層２を焼き付けたのち第２ベース層３を形成しても良い。同様に、第２ベース層３と第１クリヤ層４とをウェットオンウェットで吹き付けて構成したが、第２ベース層３を焼き付けたのち第１クリヤ層４を形成しても良い。同様に、第１クリヤ層４と第２クリヤ層５とをウェットオンウェットで吹き付けて構成したが、第１クリヤ層４を焼き付けたのち第２クリヤ層５を形成しても良い。
【００３０】
さらに、上述した実施形態では、塗膜保護の観点から第２ベース層３の表面に第１クリヤ層４と第２クリヤ層５を形成したが、これを全て省略してベース層２，３のみとすることもできる。また、クリヤ層を１層で構成することもできる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明をさらに具体化した実施例を説明する。
実施例１
鋼板に電着塗膜及び中塗り塗膜を形成したテストピースを用意し、この中塗り塗膜の表面に、第１ベース層を構成する第１ベース塗料を膜厚１５μｍで吹き付け、ウェットオンウェットで第２ベース層を構成する第２ベース塗料を膜厚１５μｍで吹き付けた。
【００３２】
実施例１で用いた第１ベース塗料は、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．１μｍの蒸着アルミニウムをＰＷＣで８％含むとともに、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．３μｍの着色アルミニウムをＰＷＣで５％含む。
【００３３】
また、実施例１で用いた第２ベース塗料は、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．１μｍの着色マイカをＰＷＣで８％、平均粒径が６０μｍの着色樹脂をＰＷＣで３％、染料を３重量％含む。
【００３４】
さらに、ウェットオンウェットで日本ペイント社製Ｏ−８０クリヤを３５μｍの膜厚で塗装した。
【００３５】
これを１４０℃で２０分間焼き付けた。得られた塗膜につき、塗装外観、彩度、下地隠蔽性、膜厚変動色差、耐候性を評価した。
【００３６】
塗装外観は、目視により塗膜の仕上がり性を評価し、良好のものは◎、普通のものは○、不良のものは△とした。塗膜の彩度は目視により評価し、非常に彩度が高いものを◎、彩度が高いものを○、普通のものを△とした。下地隠蔽性は、工程隠蔽膜厚で評価し、下地を隠蔽するのに必要な膜厚が１５〜２０μｍのものを◎、２０〜２５μｍのものを○、２５μ以上のものを△とした。膜厚変動色差は第１ベース層と第２ベース層の膜厚を９μｍ〜２１μｍに変動させたときの色差を色差計で測定し、色差がきわめて小さいものを◎、問題のないレベルのものを○、色差がきわめて大きいものを△とした。耐候性はＸＥＮＯＭ試験の耐候性評価で実施し、変色が殆ど観察されないものを◎、色差はあるが変色までには至っていないものを○、明らかに変色しているものを△とした。
【００３７】
実施例１の結果を表１に示す。
実施例２
第２ベース層を構成する第２ベース塗料に、着色剤として、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．１μｍの着色マイカのみをＰＷＣで８％含むこと以外は実施例１と同じ条件で塗装し、塗膜を得た。実施例２の評価結果を表１に示す。
比較例１
実施例１及び２と同様にベース層として第１ベース層と第２ベース層を形成したが、第１ベース層を構成する第１ベース塗料には蒸着アルミニウム及び着色アルミニウムの何れも含まれない。これ以外は実施例２と同じ条件で塗装し、塗膜を得た。比較例１の評価結果を表１に示す。
比較例２
実施例１及び２と同様にベース層として第１ベース層と第２ベース層を形成したが、第１ベース層を構成する第１ベース塗料には蒸着アルミニウムは含まれず、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．３μｍの着色アルミニウムのみをＰＷＣで５％含む。また、第２ベース層を構成する第２ベース塗料には、着色マイカは含まれず、平均粒径が６０μｍの着色樹脂をＰＷＣで３％、及び染料を３重量％含む。これ以外は実施例１と同じ条件で塗装し、塗膜を得た。比較例２の評価結果を表１に示す。
比較例３
実施例１及び２と同様にベース層として第１ベース層と第２ベース層を形成したが、第１ベース層を構成する第１ベース塗料には蒸着アルミニウムは含まれず、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．３μｍの着色アルミニウムのみをＰＷＣで５％含む。また、第２ベース層を構成する第２ベース塗料には、着色樹脂は含まれず、平均粒径が１２μｍ、厚さが０．１μｍの着色マイカをＰＷＣで８％、染料を３重量％含む。これ以外は実施例１と同じ条件で塗装し、塗膜を得た。比較例２の評価結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

考察
表１の結果に示すように、本発明に係る実施例１及び実施例２の何れの塗膜も、塗装外観、彩度、下地隠蔽性、膜厚変動色差及び耐候性の点で問題はなく、特に実施例１の塗膜は塗装外観、彩度、下地隠蔽性及び膜厚変動色差の評価に優れている。
【００３９】
これに対して、比較例１の塗膜は彩度を呈するものが着色マイカしか存在しないので、塗装外観及び彩度の点で問題がある。
【００４０】
比較例２の塗膜は着色アルミニウムの存在で彩度を高めることはできるものの、その他には着色樹脂及び染料しか存在しないので下地隠蔽性及び膜厚変動色差の点で問題があり、また染料が存在するので耐候性もやや劣る。
【００４１】
比較例３の塗膜は着色アルミニウムの存在により彩度を高めることができるが着色樹脂が存在しないので比較例２ほど向上せず、塗装外観、彩度及び膜厚変動色差の点で問題がある。また、染料及び着色マイカが存在するので耐候性もやや劣る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用塗膜の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…中塗り塗膜
２…第１ベース層
３…第２ベース層
４…第１クリヤ層
５…第２クリヤ層

Claims

下側に蒸着アルミニウムが面状または層状に配向され、上側に着色剤が含有された自動車用ベースコート塗膜。
前記蒸着アルミニウムを含有する第１ベース層と、前記着色剤を含有する第２ベース層とを有し、前記第１ベース層は着色アルミニウムをさらに含有する請求項１記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記蒸着アルミニウムの顔料重量濃度（ＰＷＣ）が４〜１２％である請求項１または２記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記蒸着アルミニウムの平均粒径が１０〜１５μｍ、厚さが０．０５〜０．２μｍである請求項１〜３の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記着色アルミニウムの顔料重量濃度（ＰＷＣ）が２〜１０％、平均粒径が１０〜１５μｍ、厚さが０．１〜０．５μｍである請求項２〜４の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記第１ベース層は着色剤を含有する請求項２記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記第１ベース層に含有される着色剤は、顔料重量濃度（ＰＷＣ）が２〜１０％、平均粒径が１０〜１５μｍ、厚さが０．３〜０．５μｍの着色マイカを含む請求項６記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記第２ベース層に含有される着色剤は、顔料重量濃度（ＰＷＣ）が１〜５％、平均粒径が５〜１０μｍ、厚さが０．０５〜０．２μｍの着色マイカを含む請求項２〜７の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記第２ベース層に含有される着色剤は、顔料重量濃度（ＰＷＣ）が１〜５％、平均粒径が２０〜１５０μｍの着色樹脂顔料を含む請求項２〜７の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜。
前記第２ベース層に含有される着色剤は、染料を含む請求項２〜７の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜。
請求項１〜１０の何れかに記載の自動車用ベースコート塗膜と、このベースコート塗膜上に形成されたクリヤ塗膜とを有する自動車用上塗り塗膜。
前記クリヤ塗膜は２層以上のクリヤ層で構成される請求項１１記載の自動車用上塗り塗膜。