JP5548392B2

JP5548392B2 - Sealing material

Info

Publication number: JP5548392B2
Application number: JP2009134242A
Authority: JP
Inventors: 直樹鶴田; 正紀平木; 忍 ▲高▼橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: JP2010280789A

Description

本発明は、シーリング材に関し、特に、自動車用の鋼板の合わせ目に充填してシーリングするのに使用するシーリング材に関する。 The present invention relates to a sealing material, and more particularly to a sealing material used for filling and sealing a seam of a steel plate for automobiles.

自動車の鋼板の合わせ目には水の浸入を阻止する目的で塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系樹脂、アクリル系樹脂などのゾル塗料からなるシーリング材が塗布されている。シーリング材は、一般に電着塗装が終了した鋼板の合わせ目にシーラーガンで塗布され、次にシーラー炉を通過させるか、または、通過させた後に中塗り塗料・上塗り塗料を塗装し、加熱乾燥炉を通過する際にシーリング材を膨張硬化させて合わせ目をシーリングしている。 Sealing materials made of sol paint such as vinyl chloride resin, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin, acrylic resin are applied to the joints of automobile steel plates to prevent water from entering. . Sealing materials are generally applied with a sealer gun to the joints of steel plates that have been electrodeposited, and then passed through a sealer furnace, or after passing, an intermediate coating or top coating is applied, and a heating and drying furnace is applied. When passing through, the sealing material is expanded and cured to seal the seam.

しかし、従来のシーリング材は、比重が比較的大きく、軽量化が重要課題である自動車にとって好ましいものではなく、軽量化するために種々の方法が試みられている。
特許文献１（特開平３−２１２４８１号公報）には、熱膨張性マイクロバルーンを含む発泡型シーリング材が開示されている。また、特許文献２（特開平４−１０８５７０号公報）には、樹脂製中空バルーンを配合することが開示されている。更に、特許文献３（特開平２−２３８０８２号公報）及び特許文献４（特開平３−２０３８４号公報）には、シラスバルーンやガラスバルーンの無機バルーンを配合することが開示されている。 However, the conventional sealing material has a relatively large specific gravity and is not preferable for an automobile in which weight reduction is an important issue, and various methods have been tried to reduce the weight.
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-212481) discloses a foam-type sealing material including a thermally expandable microballoon. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-108570) discloses that a resin hollow balloon is blended. Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-238082) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-20384) disclose blending an inorganic balloon such as a shirasu balloon or a glass balloon.

熱膨張性マイクロバルーンを添加した発泡型シーリング材は、焼付け後の体積増加を予測して塗布しなければならないが、膨張量の予測が難しく、適切な塗布量を定めることが困難であった。また、シーリングが完全に行われるようにするため、安全を見込んで最低必要量に余裕をもたせて多目に塗布する傾向があるため、シーリング材の使用量を削減するというメリットも損なわれる。更に、発泡時の体積増加によって表面の平滑性が失われ、中塗り・上塗りの外観を綺麗に仕上げることが困難であった。 The foam-type sealing material to which the thermally expandable microballoon is added must be applied in anticipation of an increase in volume after baking, but it is difficult to predict the amount of expansion, and it is difficult to determine an appropriate amount of application. In addition, in order to ensure complete sealing, there is a tendency to apply more frequently with an allowance for the minimum required amount in anticipation of safety, so the advantage of reducing the amount of sealing material used is also impaired. Furthermore, the smoothness of the surface is lost due to the increase in volume at the time of foaming, and it is difficult to cleanly finish the appearance of the intermediate coating and the top coating.

樹脂製中空バルーンを添加したシーリング材は、軽量化効果が大きいが、樹脂製中空バルーンの耐圧性が低いため塗布圧を高圧とすると、樹脂製中空バルーンが破壊されてしまい、塗布後の塗膜の比重が大きくなり、軽量化が達成できない。また、樹脂製中空バルーンの粒径が大きいと、シーリング材表面の平滑性が失われ、中塗り・上塗りの外観を綺麗に仕上げることが困難である。 The sealing material to which resin hollow balloons are added has a large weight reduction effect, but if the application pressure is high because the pressure resistance of the resin hollow balloons is low, the resin hollow balloons are destroyed and the coating film after application The specific gravity increases, and weight reduction cannot be achieved. Moreover, when the particle diameter of the resin hollow balloon is large, the smoothness of the surface of the sealing material is lost, and it is difficult to finely finish the appearance of the intermediate coating and the top coating.

無機バルーンを添加したシーリング材は、シーリング材の軽量化のために添加するバルーン素材の比重が熱膨張性マイクロバルーンや樹脂製中空バルーンに比較して大きく、軽量化に限界があった。 The sealing material to which the inorganic balloon is added has a large specific gravity of the balloon material added for reducing the weight of the sealing material compared to the thermally expandable microballoon and the resin hollow balloon, and there is a limit to the weight reduction.

更に樹脂中のガラスバルーンの表面状態は、通常のガラスと同様に平滑で樹脂との付着力が弱く、シーリング材に引張応力が作用すると、ガラスバルーン表面と樹脂との界面において剥離が生じ、シーリング材の強度が低下して亀裂が生じるなどシーリングされた箇所の防錆・防水能力を低下させ、塗膜欠陥や塗膜外観の劣化を招来することがある。
特許文献５（特開平１１−０９２７４７号公報）には、シーリング材の強度の低下を防止するため、シランカップリング剤で表面処理したガラスバルーンを使用することが開示されている。 Furthermore, the surface state of the glass balloon in the resin is as smooth as ordinary glass, and the adhesion to the resin is weak. When tensile stress acts on the sealing material, peeling occurs at the interface between the glass balloon surface and the resin, and the sealing is performed. In some cases, the strength of the material is reduced, cracking occurs, and the rust prevention and waterproofing ability of the sealed portion is lowered, leading to coating film defects and deterioration of the coating film appearance.
Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-092747) discloses the use of a glass balloon surface-treated with a silane coupling agent in order to prevent the strength of the sealing material from being lowered.

特開平３−２１２４８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-212481 特開平4−１０８５７０号公報JP-A-4-108570 特開平２−２３８０８２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-280882 特開平３−２０３８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-20384 特開平１１−０９２７４７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-092747

自動車の軽量化のために、樹脂成分との親和性が低く真比重の大きな無機バルーンを使用することなく、また、熱膨張性マイクロバルーン等の発泡型シーリング材のように塗布量の安全を見込む必要がなく、熱膨張性マイクロバルーン等の発泡型シーリング材の発泡後の塗膜や樹脂製中空バルーンを添加したシーリング材の塗膜と同程度の比重が得られ、塗膜の外観を綺麗に仕上げることができ、塗布圧によって樹脂製中空バルーンが破壊されても塗布後の塗膜の比重が大きくならないシーリング材を提供することである。 In order to reduce the weight of automobiles, the use of inorganic balloons with low affinity to resin components and high true specific gravity is expected, and the application amount is expected to be safe like foamed sealing materials such as thermally expandable microballoons. There is no need, and it is possible to obtain the same specific gravity as the coating film of foamed sealing materials such as thermally expansible microballoons and the sealing materials with resin-made hollow balloons added, and the appearance of the coating film is beautiful. An object of the present invention is to provide a sealing material which can be finished and does not increase the specific gravity of the coated film even if the resin hollow balloon is broken by the coating pressure.

アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、またはポリ塩化ビニリデン樹脂のいずれかの樹脂製中空バルーンを粘度６０Pａ・ｓ以上のＰＶＣゾル塗料、またはアクリルゾル塗料中に２０重量％以下で混入したシーリング材とすることによって前記の課題を解決したものである。
更に、アクリロニトリル樹脂、またはポリ塩化ビニリデン樹脂のいずれかの樹脂製中空バルーンの粒径を８０μｍ以下とすることによって、塗膜が綺麗に仕上がるようにしたものである。 By using a hollow balloon made of any one of acrylic resin, acrylonitrile resin, or polyvinylidene chloride resin as a sealing material mixed with PVC sol paint having a viscosity of 60 Pa · s or more, or 20 wt% or less in acrylic sol paint. This is a solution to this problem.
Furthermore, by setting the particle diameter of the hollow balloon made of either acrylonitrile resin or polyvinylidene chloride resin to 80 μm or less, the coating film is finished beautifully.

本発明のシーリング材をエアレスポンプ、ギアポンプ、ブースターポンプ等の塗装機を用いて中圧若しくは高圧で吐出することにより樹脂製中空バルーンを圧縮して破壊させる。その結果、樹脂製中空バルーンが圧縮により破壊された部分が塗膜中に空洞を形成し、焼付前の段階において樹脂製中空バルーンと同等の比重となり、塗膜の軽量化を達成することができる。 The resin-made hollow balloon is compressed and broken by discharging the sealing material of the present invention at a medium pressure or a high pressure using a coating machine such as an airless pump, a gear pump, or a booster pump. As a result, a portion where the resin hollow balloon is broken by compression forms a cavity in the coating film, and has a specific gravity equivalent to that of the resin hollow balloon in the stage before baking, thereby achieving a reduction in the weight of the coating film. .

シーリング材の焼付け前、及び、焼付け中に、塗膜中に生成された空洞（気泡）を破壊させないため、また、焼付け中に空洞（気泡）が塗膜の表面に出てこないようにするため、シーリング材の粘度は６０Ｐａ・ｓ以上とする必要がある。また、粒径８０μｍを超える樹脂製中空バルーンを使用した場合、塗膜に形成された空洞が塗膜表面に現れた時に塗膜仕上がり面が平滑でなくなるため、好ましくない。 In order to prevent voids (bubbles) generated in the coating film from being destroyed before and during baking of the sealing material, and to prevent cavities (bubbles) from appearing on the surface of the coating film during baking. The viscosity of the sealing material needs to be 60 Pa · s or more. Further, when a resin hollow balloon having a particle size of more than 80 μm is used, the finished surface of the coating film becomes unsmooth when cavities formed in the coating film appear on the coating film surface, which is not preferable.

本発明のシーリング材に配合することができる配合物に関しては、特に制限はなく、従来公知のシーリング材における配合が使用できる。すなわち、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン系樹脂、アクリル樹脂と、ジオクチルフタレ−ト等の可塑剤、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、マイカ等の他の充填材、酸化チタン・カーボンブラック等の着色剤、分散剤・劣化防止剤・紫外線吸収剤等の各種添加剤などである。当該シーリング剤の一例は、ポリ塩化ビニル３０〜３５％（重量基準、以下同じ）、炭酸カルシウム２０〜２５％、可塑剤３０〜３５％、接着付与剤１〜２％により構成される。 There is no restriction | limiting in particular regarding the compound which can be mix | blended with the sealing material of this invention, The mixing | blending in a conventionally well-known sealing material can be used. That is, polyvinyl chloride, vinylidene chloride resin, acrylic resin, plasticizers such as dioctyl phthalate, other fillers such as calcium carbonate, barium sulfate, clay, mica, and colorants such as titanium oxide and carbon black And various additives such as dispersants, deterioration inhibitors, and UV absorbers. An example of the sealing agent is composed of 30 to 35% polyvinyl chloride (weight basis, the same applies hereinafter), 20 to 25% calcium carbonate, 30 to 35% plasticizer, and 1 to 2% adhesion promoter.

本発明のシーリング材の製造は、従来公知の製造方法が適用できる。公知のプラネタリーミキサー、ボールミル、ロールミル、グレンミル、アトライター等の分散・混合機により、可塑剤によってゾル化された樹脂中に樹脂製中空バルーン等の配合物を混合分散し、任意の粘度、好ましくは６０Ｐａ・ｓ以上に調整する。 A conventionally well-known manufacturing method is applicable to manufacture of the sealing material of this invention. A compound such as a resin hollow balloon is mixed and dispersed in a resin sollated with a plasticizer by a known planetary mixer, a ball mill, a roll mill, a Glen mill, an attritor or the like. Is adjusted to 60 Pa · s or more.

本発明のシーリング材は、従来公知の方法にて自動車のあらゆるシーリングを必要とする箇所に塗装できる。専用のシーラーガンにより必要量塗装された後、加熱によりシーリングされる。 The sealing material of the present invention can be applied to any part of an automobile that requires sealing by a conventionally known method. After the required amount is painted with a special sealer gun, it is sealed by heating.

本発明のシーリング材は、従来のシーリング材が使用されていた自動車のあらゆる箇所にそのまま使用が可能である。一例としては、ドアオープニング部、ルーフドリップ部、フロントピラーアッパーとロアー部との合わせ目、センターピラーとサイドシルとの合わせ目、リアフェンダーとリアコーナーフェンダーとの合わせ目などである。 The sealing material of the present invention can be used as it is in any part of an automobile where a conventional sealing material has been used. Examples include a door opening part, a roof drip part, a joint line between the front pillar upper and the lower part, a joint line between the center pillar and the side sill, and a joint line between the rear fender and the rear corner fender.

焼付前にシーリング材が空洞（気泡）を含有していることから、熱膨張性マイクロバルーンと比較して焼付時の体積変化は極く僅かであり、膨張量の予測の範囲内に抑制することが可能であり、塗膜表面を綺麗に仕上げることができる。
また、粒径８０μｍ以下の中程度の粒径の樹脂製中空バルーンを使用することで気泡サイズを制御し、あわせてシーリング材の粘度を６０Ｐａ・ｓ以上として気泡が表面に浮き上がることを抑制しているので塗膜の外観を綺麗に仕上げることが容易である。 Since the sealing material contains cavities (bubbles) before baking, the volume change during baking is very small compared to the thermally expandable microballoons, and the expansion amount should be kept within the predicted range. It is possible to finish the coating surface cleanly.
In addition, by using a resin hollow balloon with a medium particle size of 80 μm or less, the bubble size is controlled, and the viscosity of the sealing material is set to 60 Pa · s or more to prevent bubbles from floating on the surface. Therefore, it is easy to finish the appearance of the coating film.

本発明の実施例と比較例を以下に示す。
実施例及び比較例
アクリロニトリル系樹脂製中空バルーンの粒径、添加量、粘度を変えてアクリルゾル塗料と混合してシーリング材を調製した。このシーリング材を圧力５ＭＰａで塗布し、シーリング材の比重、塗膜比重を測定し、塗装外観を観察した結果を表１に示す。 Examples of the present invention and comparative examples are shown below.
Examples and Comparative Examples A sealing material was prepared by changing the particle size, addition amount, and viscosity of a hollow balloon made of acrylonitrile resin and mixing with an acrylic sol paint. Table 1 shows the results of applying this sealing material at a pressure of 5 MPa, measuring the specific gravity of the sealing material and the specific gravity of the coating film, and observing the appearance of the coating.

表１に示す結果から、樹脂製中空バルーンの粒径は８０μｍ以下とするのが軽量化及び塗膜外観状態の観察結果からは好ましく、配合割合は、塗料に対して２０重量％以下とするのが好ましい。また、シーリング材の粘度が６０Ｐａ・ｓより低いと、仕上がりが綺麗にできない。
塗布圧力が低い場合は、塗装時において樹脂製中空バルーンの圧縮による破壊の確率が低下して塗膜内に形成される空洞の量が少なく、軽量化が達成できなかった。特に塗布圧力が５ＭＰａより低いと樹脂製中空バルーンの破壊される割合が低下する。 From the results shown in Table 1, the particle size of the resin hollow balloon is preferably 80 μm or less from the observation result of weight reduction and coating appearance, and the blending ratio is 20% by weight or less with respect to the paint. Is preferred. Moreover, when the viscosity of the sealing material is lower than 60 Pa · s, the finish cannot be made beautiful.
When the coating pressure was low, the probability of breakage due to compression of the hollow resin balloon was reduced during coating, and the amount of cavities formed in the coating film was small, and weight reduction could not be achieved. In particular, when the coating pressure is lower than 5 MPa, the rate at which the resin hollow balloon is broken decreases.

Claims

Resin of any of acrylic resin, acrylonitrile resin, or polyvinylidene chloride resin that can be compressed and destroyed by discharging into a PVC sol or acrylic sol paint with a viscosity of 60 Pa · s or more from a coating machine at medium or high pressure A sealing material in which a hollow balloon made of 20 wt% or less is blended, and the particle diameter of the resin hollow balloon is 80 μm or less.

A method of applying a sealing material, wherein the resin hollow balloon of the sealing material according to claim 1 is compressed and broken by discharging it from a coating machine at an intermediate pressure or high pressure of 5 MPa or more during application, thereby forming a cavity in the coating film.