自動車用水性塗料の材料設計、水性塗装の設計、CO2削減、塗膜の物性や欠陥の分析

第1部 水性塗料の技術動向と環境対応への今後の課題

(2022年11月29日 9:50〜10:50)

　環境配慮型塗料として、水性塗料は分野を問わず世界的に導入されつつある。一方、CO2排出量削減の観点から、塗装の省工程システムも進化・拡大している。 　本講座では、自動車塗料を中心に水性塗料、省工程システムの具体例について解説する。

1. 環境対応型塗料 世界の潮流
   1. 自動車塗料に対する要求
   2. 自動車用塗料における環境対応の現状
2. 溶剤塗料と水性塗料の設計
   1. 相違点と類似点
   2. 水性塗料の課題と対策
3. 省工程システムの進化と拡大
   1. 自動車塗料の塗装工程
   2. 省工程システムの課題と対策
   3. CO2削減の取り組み
• 質疑応答

第2部 ポリウレタン系を中心とした水性塗料用樹脂の設計と調整について

(2022年11月29日 11:00〜12:00)

　ここ20年に渡り市場でのポジションが向上してきている水性ポリウレタンとその原料の現状を説明する。特に水性塗料用に実績を持つポリウレタンディスパージョンとその水性硬化剤、また特に水分散型ポリイソシアネートを架橋剤とする水性2液型ポリウレタン塗料の動向と今後の可能性、さらにはUV硬化など1液型塗料への展開についても解説する。

1. ポリウレタンとその原料
   1. ポリウレタンとは
   2. イソシアネートとポリイソシアネート
   3. ポリオール類
2. 水性ポリウレタンとその原料
   1. 水性ポリウレタンとは
   2. PUD
   3. 水性2液ポリウレタンとは
   4. 水性ポリウレタン架橋剤
3. 水性塗料と水性ポリウレタン塗料
   1. 位置付け
   2. 水性1液ポリウレタン塗料
   3. 水性2液ポリウレタン塗料
4. 水性ポリウレタン塗料の用途と特長
   1. 木工用
   2. デコ用
   3. 自動車用
   4. プラスチック用
5. 今後の課題
   1. 樹脂と添加剤
   2. UV硬化など
   3. ハードコートへの適用
   4. 水性クリヤーコートの高外観・高機能化
• 質疑応答

第3部 水性自動車コーティング向け耐候安定剤

(2022年11月29日 12:50〜13:50)

　自動車用コーティング向けの耐候安定剤は、長期間効果を持続することが必要となります。本講では長期耐久性に必要な紫外線吸収剤とHALS (光安定剤) の基礎や注意点を解説するとともに、水性に使用可能な長期間効果を発揮するような耐候安定剤について解説いたします。

1. 紫外線と耐候安定剤の役割
2. 紫外線吸収剤 (UVA)
   1. 紫外線を吸収する領域
   2. 紫外線吸収剤自身の耐久性
   3. 紫外線吸収剤の黄変性
   4. 紫外線吸収剤の耐熱性
   5. 紫外線吸収剤の適切な添加量
3. HALS (光安定剤)
   1. HALSの塩基性
   2. HALSのメカニズム
   3. HALSの耐熱性
   4. HALSの添加量
4. 水性用 UVA/HALS
   1. 水性用 UVA/HALSの種類
   2. 水性用 UVA/HALSの残存性
   3. 水性用 UVA/HALSの注意点
• 質疑応答

第4部 水系塗料の表面張力低減と調整について

(2022年11月29日 14:00〜15:00)

　近年、自動車塗料では水性3Wet塗装が欧州で主流になっている。国内でも、環境への負荷低減の観点より揮発性有機化合物 (VOC) の大気への排出を抑制するため、中塗と上塗塗料は有機溶剤系塗料から水性塗料への置き換えが急速に進んでいる。本講座では、水性塗料 (電着、中塗り、上塗り) の表面張力 (接触角) と塗装方法により表面張力の調整方法、各種濡れ剤・表面調整剤の使い分け、濡れ不良・ハジキと表面張力の関係について解説する。

1. 表面張力と接触角
   1. 表面張力、界面張力と接触角
   2. 静的表面張力と動的表面張力
   3. 濡れと接触角
2. 表面張力と界面活性剤
   1. 界面活性剤の構造
   2. 静的表面張力の低減
   3. 動的表面張力の低減
3. 自動車水性塗料中の濡れ剤・表面調整剤の選択要素
   1. 電着・スプレー塗装の表面張力低減
   2. 濡れ不良・ハジキ対策
   3. 濡れ剤・表面調整剤の起泡性・耐水性
• 質疑応答

第5部 機能性水系塗料について

(2022年11月29日 15:10〜16:10)

　水系塗料の素材 (樹脂、添加剤、造膜形成剤、顔料) と製造方法、機能性 (遮 熱、断熱、防滑、防音、消臭、防菌) について、簡単に解説する。

1. 水系塗料の素材
   1. 樹脂
   2. 添加剤 (分散剤等)
   3. 造膜形成剤
   4. 顔料 (機能性顔料を含む)
2. 水系塗料の造り方
   1. 装置
   2. 工程
3. 機能性
   1. 遮熱
   2. 断熱
   3. 防滑
   4. 防音
   5. 消臭
   6. 防菌
• 質疑応答

第6部 塗装可視化へのチャレンジ _{SPring8 放射光による塗装過程の可視化}

(2022年11月29日 16:20〜17:20)

　塗装を理解する上で、現象を直接観察出来ないことが大きな障壁となる場合があります。今回、色合せという課題をきっかけとして、従来可視化できていなかったメタリック色の塗膜形成過程を、大規模放射光設備によって可視化することにチャレンジし、アルミ配向の状態を撮影することに成功した内容について報告します。

1. ダイハツ工業のご紹介
2. SPring-8とは?
3. ダイハツ工業のSPring-8活用状況
4. 樹脂外板別塗装の困難さについて
5. 生準の過程での様々な調査項目
6. SPring – 8での塗装実験に至るまで
7. 実験の目標
8. 実施事項
9. 実験結果まとめ
10. 付け加えて
• 質疑応答