JP2002038104A

JP2002038104A - 中塗り塗料組成物並びに塗膜形成方法及び被塗物

Info

Publication number: JP2002038104A
Application number: JP2000227313A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tsuji; 祥生辻; Takeshi Imamura; 毅今村
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車車体等を塗装する際に、中塗り塗料を
塗布し、ウエット・オン・ウエット方式でベース塗料及
びクリヤー塗料を塗布し、３層を同時に焼き付け硬化さ
せる３コート１ベーク法において、優れた仕上がり外観
を得ることができる中塗り塗料組成物を提供する。【解決手段】樹脂固形分総量に基づく固形分比で、水
酸基含有樹脂（ａ）１０〜７０重量％、水酸基と反応し
うる硬化剤（ｂ）１０〜７０重量％及び非水ディスパー
ジョン樹脂（ｃ）１８〜５０重量％からなり、塗装後、
１４０℃、３０分間硬化させた場合の体積収縮率が４５
％以下である中塗り塗料組成物であって、上記非水ディ
スパージョン樹脂（ｃ）は、水酸基価が１００〜４００
であり、平均粒径が０．０５〜５μｍであり、分散安定
樹脂と有機溶剤との混合液中で、重合性単量体を重合さ
せて得られるものであって、上記分散安定樹脂は、炭素
数１０以上の側鎖を有する単量体成分を、全単量体成分
に対して１０〜５０重量％含むものであることを特徴と
する中塗り塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車車体等に使
用される中塗り塗料組成物に関し、更に詳しくは、自動
車車体等に中塗り塗料を塗布し、その上にウエット・オ
ン・ウエット方式によりベース塗料及びクリヤー塗料を
塗布し、一度に焼き付け硬化を行う、いわゆる３コート
１ベーク法に好適な中塗り塗料組成物、並びに、上記中
塗り塗料組成物を使用した塗膜形成方法及びそれにより
得られる被塗物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体等は、被塗物である鋼板の表
面に塗装下地としてリン酸亜鉛等による化成処理が行わ
れた後、下塗り塗装、中塗り塗装及び上塗り塗装が行わ
れて、複層塗膜が形成されている。このうち、塗装工程
は、通常、電着塗装により下塗り塗装を行い焼き付け硬
化させて下塗り塗膜を形成させ、その上に中塗り塗料を
塗装し焼き付け硬化させて中塗り塗膜を形成させた後、
上塗り塗装が行われており、下塗り塗装、中塗り塗装及
び上塗り塗装は各塗装後に別々に焼き付け硬化が行われ
ている。

【０００３】上塗り塗装としてベース塗料及びクリヤー
塗料を用いる場合には、中塗り塗料を塗装し焼き付け硬
化させた後、ベース塗料及びクリヤー塗料をウエット・
オン・ウエット方式により塗装してから一度に焼き付け
硬化を行う、いわゆる３コート２ベーク法により行われ
ている。

【０００４】このような３コート２ベーク法は、塗装工
程が長く、エネルギー消費量が多いため、トータルコス
トが高いという問題点があった。特公昭５９−３３０３
３号公報には、電着塗装により下塗りを行い焼き付けを
行った後、中塗り塗料及びメタリック塗料を塗布して同
時に焼き付けを行うメタリック塗装方法が開示されてい
る。しかしながら、従来の中塗り塗料を用いてこの方法
を実施した場合には、中塗り塗料とメタリックベース塗
料とが塗装の界面において混和し、中塗り塗料を塗装し
た後に一旦焼き付け硬化を行う３コート２ベーク法と比
較して、仕上がり外観に劣るという問題が生じていた。

【０００５】特開平１０−５６８０号公報には、中塗り
塗料及び／若しくはメタリックベース塗料として、架橋
性重合体微粒子（ミクロゲル）を添加したものを使用し
て、中塗り塗料を塗布し、ウエット・オン・ウエット方
式でメタリックベース塗料及びクリヤー塗料を塗布し、
中塗り塗料、メタリックベース塗料及びクリヤー塗料を
同時に焼き付け硬化させる方法が記載されている。この
架橋性重合体微粒子（ミクロゲル）は、塗装の界面にお
いて各塗料が混和して境界面が不明瞭となることを防ぐ
ことを目的として添加されるものであり、鮮映性、光沢
性の高い塗膜外観が得られる。

【０００６】しかしながら、この方法は、自動車車体の
一部を色分けして塗装する場合等のように、狭い面積で
しかも目立ちにくい部分を塗装する際には充分な塗膜外
観が得られるが、自動車外板を全てこの方法によって塗
装する場合には、仕上がり外観の点で不充分であった。

【０００７】ところで、非水ディスパージョン樹脂（Ｎ
ＡＤ）は、低公害性、省資源性、及び、その流動特性に
よる塗装作業性、耐久性等に優れていることから、機
器、自動車等のメタリック塗装に使用されてきた。特開
昭５７−１７７０６８号公報には、アクリル系共重合体
の存在下で単量体成分をグラフト重合させた分散粒子を
含む非水分散性樹脂被覆組成物が開示されている。この
ものは、分散粒子が硬化後も塗膜中に分散して不均一構
造をとることにより、表面硬度及び耐衝撃性に優れた塗
膜が得られるものである。しかしながら、非水ディスパ
ージョン樹脂は、その粒子状の形態ゆえに、貯蔵中に沈
降してハードケーキが形成されやすく、貯蔵安定性に劣
るという問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車車体
等を塗装する際に、中塗り塗料を塗布し、ウエット・オ
ン・ウエット方式でベース塗料及びクリヤー塗料を塗布
し、中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料の３層を
同時に焼き付け硬化させる方法において、従来の３コー
ト２ベーク法と比較して同等又はそれ以上の優れた仕上
がり外観を得ることができ、かつ、貯蔵安定性にも優れ
た中塗り塗料組成物、並びに、上記中塗り塗料組成物を
使用した塗膜形成方法及びそれにより得られる被塗物を
提供することを目的とするものである。

【０００９】本発明者らは、中塗り塗料を塗布した後に
焼き付け硬化が行われる従来の３コート２ベーク法の場
合には、下地隠蔽性が高く、即ち、電着塗料によって形
成された電着塗膜の表面の肌荒れは、中塗り塗料を塗装
し硬化した後にベース塗料及びクリヤー塗料を塗装した
塗膜にはあまり影響を及ぼさないが、中塗り塗料を塗布
した後に焼き付け硬化を行わずにウエット・オン・ウエ
ット方式でベース塗料及びクリヤー塗料を塗装し３層を
同時に焼き付け硬化を行う３コート１ベーク法の場合に
は、下地隠蔽性が低く、電着塗料によって形成された電
着塗膜の表面の肌荒れが、最終の仕上がり外観にも大き
く影響し、ムジ肌が発現するものであることがわかっ
た。そして、この電着塗膜に対する下地隠蔽性を向上さ
せるためには、（１）中塗り塗料を塗布した後ベース塗料及びクリヤー
塗料をウエット・オン・ウエット方式で塗装する場合に
おける、ベース塗料及びクリヤー塗料に含まれる溶剤に
よる中塗り塗料の溶剤膨潤率を低下させること（２）中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料を焼き
付け硬化させる過程においては、溶剤が揮発し塗膜の体
積が減少していくが、この体積収縮率を小さくすること（３）中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料を焼き
付け硬化させる過程においては、当初は温度上昇に伴い
粘度が減少して行き、硬化が始まると粘度は上昇に転ず
るが、この焼き付け過程における最低粘度を小さくする
ことで、体積収縮していっても塗膜がフロー性を有して
いることが重要であると考え、中塗り塗料の１成分として非水デ
ィスパージョン樹脂（ＮＡＤ）を含有させることを見出
し、本発明を完成した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂固形分総
量に基づく固形分比で、水酸基含有樹脂（ａ）１０〜７
０重量％、水酸基と反応しうる硬化剤（ｂ）１０〜７０
重量％及び非水ディスパージョン樹脂（ｃ）１８〜５０
重量％からなり、塗装後、１４０℃、３０分間硬化させ
た場合の体積収縮率が４５％以下である中塗り塗料組成
物であって、上記非水ディスパージョン樹脂（ｃ）は、
水酸基価が１００〜４００であり、平均粒径が０．０５
〜５μｍであり、分散安定樹脂と有機溶剤との混合液中
で、重合性単量体を重合させて得られるものであって、
上記分散安定樹脂は、炭素数１０以上の側鎖を有する単
量体成分を、全単量体成分に対して１０〜５０重量％含
むものであることを特徴とする中塗り塗料組成物であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。中塗り塗料組成物本発明において、中塗り塗料組成物は、樹脂固形分総量
に基づく固形分比で、水酸基含有樹脂（ａ）１０〜７０
重量％、水酸基と反応しうる硬化剤（ｂ）１０〜７０重
量％及び非水ディスパージョン樹脂（ｃ）１８〜５０重
量％からなるものである。上記水酸基含有樹脂（ａ）
は、水酸基を含有し、中塗り塗料組成物に使用される媒
体に溶解するものを意味し、例えば、アクリル樹脂及び
／又はポリエステル樹脂等が挙げられる。ＳＰ値を高く
設計することができる点よりアクリル樹脂を用いること
が好ましい。上記ポリエステル樹脂としては、ポリオー
ルとポリカルボン酸又はその無水物からなるものを使用
することができる。

【００１２】上記水酸基含有樹脂（ａ）は、水酸基価５
０〜２５０、酸価１〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＳＰ値９．
５〜１２であるものが好ましい。水酸基価、酸価及びＳ
Ｐ値がこれらの範囲の上限を超えると、塗膜にした場合
の耐水性が低下する。水酸基価及び酸価が下限未満であ
ると、塗料の硬化性が低下し、また、ＳＰ値が下限未満
であると、ベース塗料とのなじみが起こる。上記水酸基
含有樹脂（ａ）の数平均分子量は、１０００〜１０００
０が挙げられるが、１１００〜５０００が好ましく、よ
り好ましくは１２００〜３０００である。上記範囲のも
のを使用することによって、中塗り塗料をハイソリッド
系とすることができるので、焼き付け硬化させた時の体
積収縮が小さくなり、塗膜の仕上がり外観を向上するこ
とができる。

【００１３】なお、本明細書において、ＳＰ値は、溶解
度パラメーターとよばれるものであり、溶解性の尺度を
示すものである。ＳＰ値は、ＳＵＨ，ＣＬＡＲＫＥ著、
Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，Ａ−１，第５
巻、１６７１−１６８１頁（１９６７）記載の方法によ
り計算することができる。即ち、測定温度２０℃にて、
サンプルとして樹脂０．５ｇを１００ｍＬビーカーに秤
量し、良溶媒１０ｍＬをホールピペットを用いて加え、
マグネチックスターラーにより溶解する。良溶媒として
は、ジオキサン、アセトンを用い、貧溶媒としては、ｎ
−ヘキサン、イオン交換水を用いる。濁点測定は、５０
ｍＬビュレットを用いて貧溶媒を滴下し、濁りが生じた
点を滴下量とする。樹脂のＳＰ値δは次式により計算す
ることができる。 δ＝（Ｖ_ml ^1/2 δ_ml＋Ｖ_mh ^1/2 δ_mh）／（Ｖ_ml ^1/2 ＋Ｖ
_mh ^1/2 ）Ｖ_m ＝Ｖ₁ Ｖ₂ ／（φ₁ Ｖ₂ ＋φ₂ Ｖ₁ ） δ_m ＝φ₁ δ₁ ＋φ₂ δ₂ Ｖ_i ：溶媒の分子容（ｍＬ／ｍｏｌ） φ_i ：濁点における各溶媒の体積分率 δ_i ：溶媒のＳＰ値ｍｌ：低ＳＰ値貧溶媒混合系ｍｈ：高ＳＰ値貧溶媒混合系

【００１４】上記水酸基含有樹脂（ａ）は、樹脂固形分
総量に対して、固形分で１０〜７０重量％含まれるもの
である。１０重量％未満であると、得られる塗膜が脆く
なったり、また、塗膜外観が低下したりして、塗膜の基
本的性能が劣る。７０重量％を超えると、非水ディスパ
ージョン樹脂（ｃ）の配合割合が減少する結果、塗膜の
仕上がり外観が低下する。好ましくは、１０〜５０重量
％、より好ましくは、２０〜５０重量％である。

【００１５】上記中塗り塗料組成物は、水酸基と反応し
うる硬化剤（ｂ）を含むものである。上記硬化剤（ｂ）
としては特に限定されず、例えば、メラミン樹脂及び／
又はブロックイソシアネート樹脂等が挙げられる。上記
硬化剤（ｂ）は、樹脂固形分総量に対して、固形分で１
０〜７０重量％含まれるものである。１０重量％未満で
あると、硬化が不充分となることがあり、塗膜物性に劣
る。７０重量％を超えても、不経済であり、更に、塗膜
の仕上がり外観が低下する。好ましくは、２０〜５０重
量％である。上記水酸基含有樹脂（ａ）と水酸基と反応
しうる硬化剤（ｂ）との組み合わせは特に限定されない
が、顔料分散性や作業性の点から、アクリル樹脂及び／
又はポリエステル樹脂とメラミン樹脂とを組み合わせる
ことが好ましい。

【００１６】上記中塗り塗料組成物は、非水ディスパー
ジョン樹脂（ｃ）を含むものである。上記非水ディスパ
ージョン樹脂（ｃ）は、高ＳＰ値のコア部分と低ＳＰ値
のシェル部分からなるものである。コア部分が高ＳＰ値
を有しているので、塗料中の溶剤に不溶である結果、溶
剤による膨潤率をも小さくすることができ、更に、ベー
ス塗膜との微妙な混じり合いにより起こる色戻りを防止
することができる。低ＳＰ値のシェル部分は、分散安定
剤としての働きを担う。更に、この非水ディスパージョ
ン樹脂（ｃ）は非架橋粒子であるので、焼き付け時の最
低粘度を小さくすることができる。また、この粒子自体
も上記水酸基と反応しうる硬化剤（ｂ）によって架橋す
ることができ、この場合塗膜形成成分となり得ることか
ら、添加量を高くすることが可能である。従って、上記
非水ディスパージョン樹脂（ｃ）によって、電着塗膜の
下地隠蔽性が大きく、ムジ肌を抑制することができ、鮮
映性、光沢性も高い塗膜外観を得ることができる。

【００１７】特開平１０−５６８０号公報には、中塗り
塗料に架橋性重合体微粒子（ミクロゲル）を添加するこ
とが開示されているが、このものは、粘性付与剤として
添加され、層間でなじみや反転が生じることを防いで、
鮮映性、光沢性の高い塗膜外観を得ることを目的とする
ものである。しかし、この粒子自体は架橋されたもので
あり、塗膜形成成分とはなり得ないことから、添加量は
１５重量％以下に限られ、結果として、溶剤による膨潤
率の低下に寄与する割合が小さかった。

【００１８】本発明の非水ディスパージョン樹脂（ｃ）
もまた、粘性付与剤として働き、層間でなじみや反転が
生じることを防いで、鮮映性、光沢性の高い塗膜外観が
得られるものである。更に、このものは、ＳＰ値の高い
コア部分を有する非架橋粒子であり、添加量を高くする
ことが可能であるので、溶剤による膨潤率の低下に寄与
する割合が大きいだけでなく、中塗り塗料の焼き付け時
の最低粘度を小さくすることができ、よって、電着塗膜
の下地隠蔽性が大きく、優れた仕上がり外観の塗膜を得
ることができる点で、上記の架橋性重合体微粒子（ミク
ロゲル）とは異なるものである。

【００１９】本発明において、上記非水ディスパージョ
ン樹脂（ｃ）の水酸基価は、１００〜４００である。こ
の範囲の水酸基価を有するものは、ＳＰ値が高くなるの
で、溶剤に溶けにくくなり、粒子を安定化することがで
きる。従って、１００未満であると、ＳＰ値を高くする
ことができないので、溶解膨潤等が起こり、粒子が安定
に存在することができない。また、塗料の硬化性も低下
する。４００を超えると、耐水性が低下する。好ましく
は１３０〜３００である。

【００２０】本発明において、上記非水ディスパージョ
ン樹脂（ｃ）の平均粒径（Ｄ₅₀）は、０．０５〜５μｍ
である。０．０５μｍ未満であると、塗料の不揮発分が
低下し、５μｍを超えると、粘性制御効果に劣り、外観
不良となる上に、貯蔵安定性にも劣る。好ましくは０．
０５〜１μｍである。

【００２１】上記非水ディスパージョン樹脂（ｃ）の酸
価としては、一般的には０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好
ましくは０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。２００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇを超えると、塗膜にしたときの耐水性が低下す
る。上記非水ディスパージョン樹脂（ｃ）のＴｇは、３
０℃以下が好ましい。３０℃を超えると、塗膜外観に劣
り、耐チッピング性が低下したりする。

【００２２】上記非水ディスパージョン樹脂（ｃ）は、
ＳＰ値が１１〜１４であり、コア部分とシェル部分のＳ
Ｐ値の差が０．５〜３であることが好ましい。ＳＰ値の
差が０．５未満では、塗料の不揮発分を低下させること
ができず、溶解膨潤したり、また、コア部分が有する粘
性制御効果が低くなるので、電着塗膜の下地隠蔽性が小
さく、更に、ベース塗料との間でなじみが生じて、優れ
た仕上がり外観の塗膜を得ることができない。ＳＰ値の
差が３を超えるものは、分散が不安定となり、分離が起
こったり、中塗り塗料とベース塗料とが混じり合って反
転やワレが生じる場合がある。好ましくは、ＳＰ値の差
が１〜３である。上記水酸基含有樹脂（ａ）のＳＰ値と
上記非水ディスパージョン樹脂（ｃ）のＳＰ値との関係
は、ベース塗料とのなじみを抑制することができる点か
ら、非水ディスパージョン樹脂（ｃ）のＳＰ値が高い方
が好ましい。

【００２３】本発明において、上記非水ディスパージョ
ン樹脂（ｃ）は、分散安定樹脂と有機溶剤との混合液中
で、重合性単量体を重合させて得られるものである。こ
のようにして、この混合液に不溶な非架橋樹脂粒子とし
て調製することができる。分散安定樹脂がシェル部分を
構成し、重合性単量体が共重合されたものがコア部分を
構成する。

【００２４】上記重合性単量体としては、官能基を有す
る単量体が好ましい。官能基を有する単量体は、得られ
る非水ディスパージョン樹脂が上記水酸基と反応しうる
硬化剤（ｂ）と反応して３次元に架橋した塗膜を形成す
ることができる。上記官能基を有する重合性単量体とし
てその代表的なものは以下のとおりである。水酸基を有
するものとして、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキ
シエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、（メタ）アクリ
ル酸ヒドロキシメチル、アリルアルコール、（メタ）ア
クリル酸ヒドロキシエチルとε−カプロラクトンとの付
加物等が挙げられる。

【００２５】一方、酸基を有するものとしては、カルボ
キシル基、スルホン酸基等を有するものが挙げられ、カ
ルボキシル基を有するものの例としては、（メタ）アク
リル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリ
ル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸等が挙げられる。スルホン酸基を有す
るものの例としては、ｔ−ブチルアクリルアミドスルホ
ン酸等が挙げられる。酸基を有する重合性単量体を用い
る場合には、酸基の一部はカルボキシル基であることが
好ましい。更に、（メタ）アクリル酸グリシジル等のグ
リシジル基含有不飽和単量体、ｍ−イソプロペニル−
α，α−ジメチルベンジルイソシアネート、アクリル酸
イソシアナトエチル等のイソシアネート基含有不飽和単
量体等も挙げられる。

【００２６】その他の重合性単量体としては、例えば、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリ
ル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、
（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イ
ソブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、
（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸
ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、メタクリル
酸トリデシル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル；油脂肪酸とオキシラン構造を有するアクリル酸又は
メタクリル酸エステルモノマーとの付加反応物（例え
ば、ステアリン酸とグリシジルメタクリレートの付加反
応物）；Ｃ₃ 以上のアルキル基を含むオキシラン化合物
とアクリル酸又はメタクリル酸との付加反応物；スチレ
ン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メ
チルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルス
チレン；（メタ）アクリル酸ベンジル；イタコン酸エス
テル（イタコン酸ジメチル等）；マレイン酸エステル
（マレイン酸ジメチル等）；フマル酸エステル（フマル
酸ジメチル等）；その他に、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル；メチルイソプロペニルケトン；酢酸ビニ
ル；ベオバモノマー（商品名、シェル化学社製）、ビニ
ルプロピオネート、ビニルピバレート、プロピオン酸ビ
ニル；エチレン、プロピレン、ブタジエン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、ビニルピ
リジン等が挙げられる。上記重合性単量体は、官能基を
有するもの及びその他の単量体のなかから、単独で、又
は、２種以上を併用して使用することができる。

【００２７】上記重合性単量体は、ラジカル重合開始剤
の存在下で共重合させることが好ましい。ラジカル重合
開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスイソブチ
ロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバ
レロニトリル）等のアゾ系開始剤；ベンゾイルパーオキ
サイド、ラウリルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオク
トエート等のパーオキシド系開始剤が挙げられる。これ
らの開始剤の使用量は、重合性単量体合計１００重量部
あたり０．２〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量
部が好ましい。分散安定樹脂を含有する有機溶媒中での
重合反応は、一般に６０〜１６０℃程度の温度範囲で約
１〜１５時間行うことが好ましい。

【００２８】上記重合性単量体を共重合させる際に存在
させる分散安定樹脂は、非水ディスパージョン樹脂を有
機溶剤中で安定に合成できるものであれば特に限定され
るものではない。具体的には、水酸基価が１０〜２５
０、好ましくは２０〜１８０である。１０未満である
と、硬化性、密着性、安定性等が低下し、２５０を超え
ると、分散が不安定となる。酸価は、０〜１００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ、好ましくは０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、塗膜にした場合の耐
水性が低下する。数平均分子量としては、２０００〜１
００００が好ましい。２０００未満であると、分散が不
安定化し、１００００を超えると塗料の不揮発分が低下
する。

【００２９】上記分散安定樹脂の製造方法としては特に
限定されず、例えば、ラジカル重合性開始剤の存在下で
ラジカル重合により得る方法、縮合反応や付加反応によ
り得る方法等が好ましいものとして挙げられる。上記分
散安定樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウ
レタン樹脂等を用いることができる。上記分散安定樹脂
を得るために用いられる単量体としては、樹脂の特性に
応じて適宜選択することができるが、上記の重合性単量
体に用いられる水酸基、酸基等の官能基を有する単量体
を用いることが好ましく、更に必要に応じてグリシジル
基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いて
もよい。官能基を有する単量体は、得られる非水ディス
パージョン樹脂が硬化剤（ｂ）と反応して３次元に架橋
した塗膜を形成することができる。

【００３０】本発明において、上記分散安定樹脂は、炭
素数１０以上の側鎖を有する単量体成分を含むものであ
る。上記単量体は、側鎖が炭素数１０以上のアルキル基
であれば、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、
例えば、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸トリデシル等を挙げるこ
とができる。好ましくは、炭素数１０〜３０の側鎖を有
する（メタ）アクリル酸アルキルエステルである。上記
炭素数１０以上の側鎖を有する単量体成分は、分散安定
樹脂を構成する全単量体成分に対して１０〜５０重量％
含まれる。１０重量％未満であると、ベース塗料との間
でなじみが生じ、貯蔵安定性にも劣る。５０重量％を超
えると、中塗り塗料のなかで分離が起こったり、中塗り
塗料とベース塗料とが混じり合って反転やワレが生じる
場合がある。

【００３１】更に、上記単量体成分としては、親水基を
有するものが、重合性単量体の全量に対して２０〜５０
重量％含まれることが好ましい。２０重量％未満である
と、硬化性、密着性及び安定性に劣る場合がある。５０
重量％を超えると、分散性が不安定となる場合がある。
上記親水基としては、水酸基、カルボキシル基、アミド
基及びエーテル基が挙げられる。

【００３２】上記分散安定剤と上記重合性単量体との比
率は、目的に応じて任意に選択することができるが、例
えば、両成分の合計重量に基づいて、分散安定樹脂は３
〜８０重量％、好ましくは５〜６０重量％、重合性単量
体は９７〜２０重量％、好ましくは９５〜４０重量％で
ある。更に、有機溶媒中における分散安定剤と重合性単
量体との合計濃度は、合計重量を基準に、３０〜８０重
量％、好ましくは４０〜６０重量％である。

【００３３】このようにして得られる非水ディスパージ
ョン樹脂（ｃ）は、樹脂固形分総量に対して、固形分で
１８〜５０重量％含まれるものである。１８重量％未満
であるか、又は、５０重量％を超えると、得られる塗膜
の外観が低下する。好ましくは、２３〜４５重量％であ
る。

【００３４】上記中塗り塗料組成物は、通常、顔料を含
有するものである。上記顔料は、顔料と樹脂固形分との
合計量に対して１０〜７０重量％で含まれることが好ま
しい。本発明において、樹脂固形分とは、水酸基含有樹
脂（ａ）、水酸基と反応しうる硬化剤（ｂ）及び非水デ
ィスパージョン樹脂（ｃ）の固形分の合計量を意味する
ものである。１０重量％未満であると、得られる中塗り
塗料をハイソリッド系にすることができず、焼き付け硬
化させた場合に体積収縮が大きくなり、仕上がり外観に
劣る場合がある。７０重量％を超えると、顔料が多すぎ
るので、塗膜の外観が低下する。

【００３５】上記顔料としては特に限定されず、従来の
中塗り塗料に用いられるものが挙げられ、例えば、アゾ
キレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、
フタロシアニン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔
料、ペリレン系顔料、ジオキサン系顔料、キナクリドン
系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等の有
機系着色顔料；黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボン
ブラック、二酸化チタン等の無機着色顔料等が挙げられ
る。更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タ
ルク等の体質顔料；アルミニウム粉、マイカ粉等の扁平
顔料を併用してもよい。上記顔料としてカーボンブラッ
クと二酸化チタンを主要顔料とした標準的なグレー系中
塗り塗料を用いることもできるし、上塗り塗料と明度又
は色相等を合わせたセットグレーや各種の着色顔料を組
み合わせたいわゆるカラー中塗り塗料を用いることもで
きる。

【００３６】本発明において、中塗り塗料組成物は、従
来公知の添加剤、例えば、粘性制御剤、ワキ防止剤、希
釈用溶剤等を添加することができる。上記粘性制御剤と
しては、脂肪酸アマイドの膨潤分散体、アマイド系脂肪
酸、長鎖ポリアミノアマイドのリン酸塩等のポリアマイ
ド系のもの；酸化ポリエチレンのコロイド状膨潤分散体
等のポリエチレン系のもの；有機酸スメクタイト粘土、
モンモリロナイト等の有機ベントナイト系のもの；ケイ
酸アルミ、硫酸バリウム等の無機顔料；顔料の形状によ
り粘性が発現する偏平顔料等が挙げられる。

【００３７】上記中塗り塗料組成物は、水酸基含有樹脂
（ａ）、水酸基と反応しうる硬化剤（ｂ）及び非水ディ
スパージョン樹脂（ｃ）、並びに、顔料やその他の成分
を、ニーダー、ロール等を用いて混練、分散する等の当
業者に周知の方法によって得ることができる。このよう
にして得られた中塗り塗料組成物の不揮発分は、塗装時
で４０〜７０重量％であることが好ましい。４０重量％
未満であると、溶剤が多すぎるので、ハイソリッド系の
中塗り塗料とすることができず、体積収縮率が大きくな
るので、塗膜の仕上がり外観に劣る場合がある。７０重
量％を超えると、粘性が高すぎるので塗膜外観に劣った
り、作業性が低くなる場合がある。より好ましくは、４
５〜６０重量％である。

【００３８】本発明において、中塗り塗料組成物として
は、塗装後、１４０℃、３０分間硬化させた場合の体積
収縮率が４５％以下である。４５％を超えると、電着塗
膜の下地隠蔽性に劣る結果、良好な仕上がり外観の塗膜
を得ることができない。好ましくは、４０％以下であ
る。本発明において、１４０℃、３０分間硬化させた場
合の体積収縮率は、下記式で求めることができる。体積収縮率（％）＝｛（１００−塗着ＮＶ）／溶剤比
重｝／［｛（１００−塗着ＮＶ）／溶剤比重｝＋（塗着
ＮＶ／乾燥塗膜比重）｝×１００（式中、塗着ＮＶは、塗装前の被塗物の重量をＷ１、塗
料の付着した被塗物の重量をＷ２、１４０℃で３０分間
乾燥後の重量をＷ３とした場合に、塗着ＮＶ（％）＝（Ｗ３−Ｗ１）／（Ｗ２−Ｗ１）×１
００により求められる不揮発分の値を表す。溶剤比重は、中
塗り塗料組成物に含まれる溶剤の比重を表す。乾燥塗膜
比重は、塗料中の不揮発分の比重であって、個々の成分
の比重とその割合から計算により求められる値であ
る。）

【００３９】塗膜形成方法本発明の塗膜形成方法は、電着塗装された素材の上に、
中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次塗装す
る工程、並びに、上記塗装された３層を一度に焼き付け
硬化させる工程からなるものである。本発明において
は、上記中塗り塗料として、上述の中塗り塗料組成物か
らなるものを使用する。

【００４０】ベース塗料本発明において、ベース塗料としては特に限定されず、
例えば、塗膜形成性樹脂、硬化剤、顔料及びその他の添
加剤からなるものを挙げることができる。上記塗膜形成
性樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂等が挙げられ、これらはアミノ樹脂及び／
又はブロックイソシアネート樹脂等の硬化剤と組み合わ
せて用いられる。顔料分散性や作業性の点から、アクリ
ル樹脂及び／又はポリエステル樹脂とメラミン樹脂との
組み合わせが好ましい。

【００４１】上記ベース塗料を水性型塗料で用いる場合
には、塗膜形成性樹脂として、米国特許第５１５１１２
５号及び第５１８３５０４号等に記載されている塗膜形
成性樹脂を用いることができる。特に、米国特許第５１
８３５０４号に記載のアクリルアミド基、水酸基及び酸
基を有するアクリル樹脂とメラミン樹脂とを組み合わせ
た塗膜形成性樹脂は仕上がり、外観性能の点で良好であ
る。

【００４２】上記ベース塗料は、光輝性顔料を配合して
メタリックベース塗料として用いることもできるし、光
輝性顔料を配合せずにレッド、ブルーあるいはブラック
等の着色顔料及び／又は体質顔料を配合してソリッド型
ベース塗料として用いることもできる。上記光輝性顔料
としては特に限定されず、例えば、金属又は合金等の無
着色若しくは着色された金属性光輝材及びその混合物、
干渉マイカ粉、着色マイカ粉、ホワイトマイカ粉、グラ
ファイト又は無色有色偏平顔料等を挙げることができ
る。分散性に優れ、透明感の高い塗膜を形成することが
できるため、金属又は合金等の無着色若しくは着色され
た金属性光輝材及びその混合物が好ましい。その金属の
具体例としては、アルミニウム、酸化アルミニウム、
銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ等を挙げることができ
る。

【００４３】上記光輝性顔料の形状は特に限定されず、
更に、着色されていてもよいが、例えば平均粒径
（Ｄ₅₀）が２〜５０μｍであり、厚さが０．１〜５μｍ
である鱗片状のものが好ましい。平均粒径１０〜３５μ
ｍの範囲のものが光輝感に優れ、より好ましい。上記光
輝性顔料のベース塗料中の顔料濃度（ＰＷＣ）は、一般
に２３重量％以下である。２３重量％を超えると、塗膜
外観が低下する。好ましくは、０．０１〜２０重量％で
あり、より好ましくは、０．０１〜１８重量％である。

【００４４】上記光輝性顔料以外の顔料としては、中塗
り塗料組成物において記載した着色顔料、体質顔料を用
いることができる。上記顔料としては、光輝性顔料、着
色顔料及び体質顔料のなかから、１種又は２種以上を組
み合わせて用いることができる。上記光輝性顔料及びそ
の他の全ての顔料を含めたベース塗料中の顔料濃度（Ｐ
ＷＣ）は、一般的には０．１〜５０重量％であり、好ま
しくは０．５〜４０重量％であり、より好ましくは１〜
３０重量％である。５０重量％を超えると塗膜外観が低
下する。

【００４５】上記ベース塗料は、一般には溶液型のもの
が好ましく用いられ、溶液型であれば有機溶剤型、水性
型（水溶性、水分散性、エマルジョン）、非水分散型の
いずれでもよい。ベース塗料に用いられるその他の添加
剤、及び、ベース塗料の調製方法としては、中塗り塗料
組成物において例示したものを挙げることができる。こ
のようにして得られるベース塗料の不揮発分は、塗装時
で３０〜６０重量％であることが好ましく、より好まし
くは４０〜５０重量％である。３０重量％未満である
と、溶剤が多すぎるので、ハイソリッド系塗料とするこ
とができず、体積収縮率が大きくなるので、塗膜の仕上
がり外観に劣る場合がある。６０重量％を超えると、粘
性が高すぎるので塗膜外観に劣ったり、作業性が低くな
る場合がある。

【００４６】クリヤー塗料クリヤー塗膜は、ベース塗料として光輝性顔料を含むメ
タリックベース塗料を用いた場合に光輝性顔料に起因す
るベース塗膜の凹凸、チカチカ等を平滑にしたり、ま
た、ベース塗膜を保護するために形成されるものであ
る。本発明において、クリヤー塗料としては特に限定さ
れず、例えば、塗膜形成性樹脂、硬化剤及びその他の添
加剤からなるものを挙げることができる。上記塗膜形成
性樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等
が挙げられ、これらはアミノ樹脂及び／又はブロックイ
ソシアネート樹脂等の硬化剤と組み合わせて用いられ
る。透明性又は耐酸エッチング性等の点から、アクリル
樹脂及び／若しくはポリエステル樹脂とアミノ樹脂との
組み合わせ、又は、カルボン酸・エポキシ硬化系を有す
るアクリル樹脂及び／若しくはポリエステル樹脂等を用
いることが好ましい。

【００４７】上記クリヤー塗料としては、上述したベー
ス塗料を塗装後、未硬化の状態で塗装するため、層間の
なじみや反転、又は、タレ等の防止のため、粘性制御剤
を添加剤として含有することが好ましい。上記粘性制御
剤の添加量は、クリヤー塗料の樹脂固形分１００重量部
に対して０．０１〜１０重量部であり、好ましくは０．
０２〜８重量部、より好ましくは０．０３〜６重量部で
ある。１０重量部を超えると、外観が低下し、０．１重
量部未満であると、粘性制御効果が得られず、タレ等の
不具合を起こす原因となる。上記クリヤー塗料の塗料形
態としては、有機溶剤型、水性型（水溶性、水分散性、
エマルジョン）、非水分散型、粉体型のいずれでもよ
く、また必要により、硬化触媒、表面調整剤等を用いる
ことができる。

【００４８】上記クリヤー塗料の調製方法としては、中
塗り塗料組成物において例示した方法を挙げることがで
きる。溶液型の場合、クリヤー塗料の不揮発分は、塗装
時で４０〜７０重量％であることが好ましく、より好ま
しくは４５〜６０重量％である。４０重量％未満である
と、溶剤が多すぎるので、ハイソリッド系塗料とするこ
とができず、体積収縮率が大きくなるので、塗膜の仕上
がり外観に劣る場合がある。７０重量％を超えると、粘
性が高すぎるので塗膜外観に劣ったり、作業性が低くな
る場合がある。本発明においては、中塗り塗料、ベース
塗料及びクリヤー塗料ともに、ハイソリッド系のものを
用いることがより好ましい。上記中塗り塗料のみなら
ず、ベース塗料及びクリヤー塗料もハイソリッド系のも
のを用いることによって、３コート１ベーク法によって
塗装した場合に、トータルとしての体積収縮率を小さく
することができるので、仕上がり外観が非常に優れた塗
膜を得ることができる。

【００４９】基材本発明の塗膜形成方法は、電着塗装された素材に対して
適用されるものである。上記電着塗装に用いられる電着
塗料としては、カチオン型及びアニオン型のものを用い
ることができる。防食性に優れた塗膜を得ることができ
る点より、カチオン型のものが好ましい。電着塗装を行
う素材としては特に限定されず、例えば、鉄、銅、アル
ミニウム、スズ、亜鉛等；これらの金属を含む合金及び
鋳造物が挙げられる。具体的には、乗用車、トラック、
オートバイ、バス等の自動車車体及び部品が挙げられ
る。これらの金属は、電着塗装が行われる前に、予めリ
ン酸塩、クロム酸塩等で化成処理されたものが特に好ま
しい。

【００５０】塗装方法本発明の塗膜形成方法は、上記の電着塗装された素材の
上に、中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次
塗装する工程を含むものである。上記塗装方法としては
特に限定されず、例えば、通称「リアクトガン」と言わ
れるエアー静電スプレー；通称「マイクロ・マイクロ
（μμ）ベル」、「マイクロ（μ）ベル」、「メタベ
ル」等と言われる回転霧化式の静電塗装機等を用いるこ
とにより行うことができる。好ましくは、回転霧化式の
静電塗装機等を用いる方法である。上記ベース塗料を自
動車車体等に対して塗装する場合には、意匠性を高める
ために、エアー静電スプレーによる多ステージ塗装、好
ましくは２ステージで塗装するか、又は、エアー静電ス
プレーと上記の回転霧化式の静電塗装機とを組み合わせ
た塗装方法により行うことが好ましい。

【００５１】上記中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー
塗料の塗膜の乾燥膜厚は、用途により変化するが、それ
ぞれ、中塗り塗膜５〜４０μｍ、ベース塗膜５〜３５μ
ｍ、クリヤー塗膜１０〜７０μｍである。この乾燥膜厚
が上限を超えると、鮮映性が低下したり、塗装時にム
ラ、流れ等の不具合が起こることがあり、下限を下回る
と、下地が隠蔽できず、膜切れが発生したりする。本発
明において、中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料
を順次塗装するとは、中塗り塗料、ベース塗料及びクリ
ヤー塗料をウエット・オン・ウエットでこの順番に塗装
することを意味するものであり、中塗り塗膜、ベース塗
膜及びクリヤー塗膜をそれぞれ別々に１００℃以上で焼
き付け硬化させるような工程を含まないものであればよ
い。従って、ベース塗料を塗布する前及び／又はクリヤ
ー塗料を塗布する前に、一定時間室温で放置、又は、例
えば６０〜１００℃未満にて２〜１０分間加熱すること
によって塗膜を予め乾燥させる工程を含んでもよく、こ
のような方法も本発明の一つである。特に、ベース塗料
を水性型塗料で用いる場合等には、良好な仕上がり外観
が得られることから、クリヤー塗料を塗装する前に、塗
膜を予め乾燥させることが好ましい。

【００５２】本発明の塗膜形成方法は、上記のように塗
装された中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料の３
層を一度に焼き付け硬化させる工程を含むものである。
上記焼き付け硬化させる温度としては、１１０〜１８０
℃、好ましくは１２０〜１６０℃にて行うことによっ
て、高い架橋度の硬化塗膜を得ることができる。１８０
℃を超えると、塗膜が固く脆くなり、１１０℃未満では
硬化が充分ではない。硬化時間は硬化温度により変化す
るが、１２０〜１６０℃で１０〜６０分間が適当であ
る。本発明の塗膜形成方法によって得られる複層塗膜の
膜厚は、通常３０〜３００μｍ、好ましくは５０〜２５
０μｍである。３００μｍを超えると、冷熱サイクル等
の膜物性が低下し、３０μｍ未満であると、膜自体の強
度が低下する。

【００５３】本発明の塗膜形成方法は、下地隠蔽性に優
れており、良好な仕上がり外観の塗膜を得ることができ
る。更に、従来一般的であった３コート２ベーク法にお
けるよりも、中塗り塗料の焼き付け工程を省くことがで
きるので、塗装工程を短くすることができ、エネルギー
消費量も削減できることから、トータルコストとしては
大幅に減少させることができる。

【００５４】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。実施例において、「部」は重量部を表す。合成例１アクリル樹脂の合成１攪拌機、温度制御装置、還流冷却器を備えた容器に、キ
シレン８２部を仕込み、次いで下記の組成の溶液：メタクリル酸４．５部アクリル酸エチル２６．０部プラクセルＦＭ−１６４．５部（ダイセル化学工業社製水酸基含有モノマー）ＭＳＤ−１００５．０部（三井東圧化学社製メチルスチレンダイマー）アゾイソブチロニトリル１３．０部のうち２０部を加え、攪拌しながら加熱し、温度を上昇
させた。還流させながら、上記混合溶液の残り９３．０
部を３時間で滴下し、次いでアゾイソブチロニトリル
１．０部、キシレン１２部からなる溶液を３０分間で滴
下した。反応溶液をさらに１時間攪拌還流させたのち
に、減圧下で６３部の溶剤を留去して反応を終了した。
固形分７５％、数平均分子量２０００のアクリル樹脂ワ
ニス１を得た。

【００５５】合成例２非水ディスパージョン樹脂の合
成１（ａ）分散安定樹脂の製造攪拌機、温度制御装置、還流冷却器を備えた容器に、酢
酸ブチル９０部を仕込み、次いで下記の組成の溶液：メタクリル酸メチル３８．９部ステアリルメタクリレート３８．８部２−ヒドキシエチルアクリレート２２．３部アゾイソブチロニトリル５．０部のうち２０部を加え、攪拌しながら加熱し、温度を上昇
させた。１１０℃で上記混合溶液の残り８５部を３時間
で滴下し、次いでアゾイソブチロニトリル０．５部と酢
酸ブチル１０部からなる溶液を３０分間で滴下した。反
応溶液をさらに２時間攪拌還流させて樹脂への変化率を
上昇させた後、反応を終了させ、固形分５０％、数平均
分子量５６００、ＳＰ値９．５のアクリル樹脂を得た。

【００５６】（ｂ）非水ディスパージョン樹脂の製造攪拌機、温度制御装置、冷却器を備えた容器に、酢酸ブ
チル３５部を仕込み、上記の（ａ）分散安定樹脂の製造
で得たアクリル樹脂３０部を仕込んだ。次に下記組成の
溶液：スチレン７．０部メタクリル酸１．８部メタクリル酸メチル１２．０部エチルアクリレート８．５部２−ヒドキシエチルアクリレート４０．７部アゾイソブチロニトリル１．４部を１００℃で３時間で滴下し、次いで、アゾイソブチロ
ニトリル０．１部と酢酸ブチル１部からなる溶液を３０
分間で滴下した。反応溶液をさらに１時間攪拌を続けた
ところ、固形分６０％、粒子径０．１８μｍのエマルジ
ョンを得た。このエマルジョンを酢酸ブチルで希釈し、
粘度３００ｃｐｓ（２５℃）、粒子径０．１８μｍの非
水ディスパージョン樹脂含量４０重量％の酢酸ブチル分
散体を得た。この非水ディスパージョン樹脂１のＴｇ
は、２３℃、水酸基価は１６２であった。ＳＰ値は、１
１．８であり、分散安定樹脂であるシェル部分とコア部
分とのＳＰ値の差は、２．３であった。

【００５７】合成例３〜８非水ディスパージョン樹脂
の合成２〜７表１に示すモノマーを用いて分散安定樹脂を合成し、そ
の分散安定樹脂及び表１に示すモノマーを用いて、非水
ディスパージョン樹脂を合成した。表１中、プラクセル
ＦＡ−１は、ダイセル化学社製２−ヒドロキシエチルア
クリレートとε−カプロラクトンの付加物である。得ら
れた非水ディスパージョン樹脂の特性について表１に示
した。

【００５８】

【表１】

【００５９】合成例９架橋重合体微粒子の合成（ａ）両イオン性基を有するポリエステル樹脂の製造攪拌機、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デ
カンターを備えた２Ｌコルベンに、ビスヒドロキシエチ
ルタウリン１３４部、ネオペンチルグリコール１３０
部、アゼライン酸２３６部、無水フタル酸１８６部およ
びキシレン２７部を仕込み、昇温した。反応により生成
する水をキシレンと共沸させ除去した。還流開始より約
２時間をかけて温度を１９０℃にし、カルボン酸相当の
酸価が１４５になるまで攪拌と脱水を継続し、次に１４
０℃まで冷却した。次いで１４０℃の温度を保持し、
「カージュラＥ−１０」（シェル社製のバーサティック
酸グリシジルエステル）３１４部を３０分で滴下し、そ
の後２時間攪拌を継続し、反応を終了した。このように
して得られたポリエステル樹脂は、酸価５９、ヒドロキ
シル価９０、数平均分子量１０５４であった。

【００６０】（ｂ）架橋重合体微粒子の製造攪拌機、冷却機、温度制御装置を備えた１Ｌの反応容器
に、脱イオン水２３２部、上記の（ａ）両イオン性基を
有するポリエステル樹脂の製造で得たポリエステル樹脂
１０部およびジメチルエタノールアミン０．７５部を仕
込み、攪拌下温度を８０℃に保持しながら溶解し、これ
にアゾビスシアノ吉草酸４．５部を脱イオン水４５部と
ジメチルエタノールアミン４．３部に溶解した液を添加
した。次いでメチルメタクリレート１３０部、スチレン
４０部およびエチレングリコールジメタクリレート１４
０部からなる混合溶液を６０分間を要して滴下した。滴
下後、さらにアゾビスシアノ吉草酸１．５部を脱イオン
水１５部とジメチルエタノールアミン１．４部に溶かし
たものを添加して８０℃で６０分間攪拌を続けたとこ
ろ、固形分４５％、ｐＨ７．２、粘度９２ｃｐｓ（２５
℃）、粒子径０．１μｍのエマルジョンが得られた。こ
のエマルジョンを共沸を利用してキシロール溶液に置換
し、架橋重合体微粒子の粒径０．０７μｍで架橋重合体
微粒子含量２０重量％のキシロール分散体（粘度１０ｃ
ｐｓ（２５℃））を得た。ＳＰ値は１０．２であった。

【００６１】実施例１中塗り塗料の調製２Ｌのベッセルに、合成例１で得られたアクリル樹脂ワ
ニス１を３２８部投入し、続いてＣＲ−９３（石原産業
社製酸化チタン）９７３部、ＦＷ−２００Ｐ（デグサ社
製カーボンブラック）１０部、更に酢酸ブチル１５９部
及びキシレン８２部を順に入れた。その後、仕込み全重
量と同量のガラスビーズ（品名ＧＢ５０３Ｍ、粒径１．
６ｍｍ）を投入し、卓上ＳＧミルで３時間分散した。グ
ラインドゲージによる分散終了時の粒度は５μｍ以下で
あった。最後にキシレンを８１．８部添加後、約１０分
攪拌し、ガラスビーズを濾過して、顔料ペーストとし
た。作製したペーストに固形分比が表３の通りになるよ
うに、樹脂、非水ディスパージョン樹脂及び硬化剤を配
合して、中塗り塗料を調製した。

【００６２】ベース塗料及びクリヤー塗料ベース塗料としては、不揮発分が４６％のＳＰＭ−１３
００ブラック（日本ペイント社製；黒ベース塗料）、
クリヤー塗料としては、不揮発分が４８％のＭＡＣＯ
−１３３０（日本ペイント社製）を使用した。希釈条件各塗料は下記の条件で希釈し、塗装した。（中塗り塗料）シンナー：ＥＥＰ（エトキシエチルプロピオネート）／
キシレン＝９／１１１９秒／Ｎｏ．４フォードカップ／２０℃ （ベース塗料）シンナー：ＥＥＰ／Ｓ−１００（エクソン社製芳香族系
炭化水素溶剤）／酢酸エチル＝８／７／５２０秒／Ｎｏ．４フォードカップ／２０℃ （クリヤー塗料）シンナー：ＥＥＰ／Ｓ−１５０（エクソン社製芳香族系
炭化水素溶剤）＝１／１２２秒／Ｎｏ．４フォードカップ／２０℃

【００６３】塗装方法表２に示す塗装条件下、ＳＰＣダル鋼板（２０ｃｍ×３
０ｃｍ×０．８ｍｍ）にパワートップＶ−６（日本ペイ
ント社製カチオン電着塗料）を乾燥膜厚２０μｍになる
ように電着塗装したカチオン電着塗装板を、移動板に付
着して移動させながら、中塗り塗料を塗装、１０分後に
ベース塗料を塗装、２．５分後に更にもう一度ベース塗
料を塗装（２ステージ塗装）、その後２０分後にクリヤ
ー塗料を塗装した。塗装した中塗り塗膜、ベース塗膜及
びクリヤー塗膜を、１４０℃で３０分間焼き付け硬化さ
せた。

【００６４】

【表２】

【００６５】外観評価塗装した塗板の外観を、ビッグケミー社製ウエーブスキ
ャンのＳＷの値で評価した。結果を表３に示した。数値
の小さいもの程良好な結果が得られたことを表す。

【００６６】塗着ＮＶ（不揮発分）測定方法中塗り塗装、ベース塗装及びクリヤー塗装について別々
に操作を行って、下記方法に従って計算した。器具：重量（ｗ１）を測定したアルミ箔を、５ｃｍ×１
０ｃｍの四角い穴をあけた紙で覆ったものをマスキング
テープで鉄板にはりつける。操作：この鉄板を上記塗装時に塗板に隣接するように移
動板に付着させ、塗料塗布後、アルミ箔を鉄板から剥が
す。ＮＶ測定：塗料の付着したアルミ箔の重量（ｗ２）を測
定後、１４０℃で３０分間乾燥後の重量（ｗ３）を測定
する。計算：下記の式より塗着ＮＶ（％）を計算する。塗着ＮＶ（％）＝（ｗ３−ｗ１）／（ｗ２−ｗ１）×１
００得られた結果を表３に示した。

【００６７】体積収縮率計算方法体積収縮率（％）を下記式に従って計算する。体積収縮率（％）＝｛（１００−塗着ＮＶ）／溶剤比
重｝／［｛（１００−塗着ＮＶ）／溶剤比重｝＋（塗着
ＮＶ／乾燥塗膜比重）｝×１００溶剤比重：塗料中の溶剤組成から、中塗り塗料、クリヤ
ー塗料は０．８７、ベース塗料は０．８６とした。乾燥塗膜比重：各塗料組成から、中塗り塗料１．６４、
ベース塗料１．２３、クリヤー塗料１．１２とした。トータルの体積収縮率（％）＝中塗り塗料の体積収縮率
×（中塗り塗膜の乾燥膜厚／トータルの乾燥膜厚）＋ベ
ース塗料の体積収縮率×（ベース塗膜の乾燥膜厚／トー
タルの乾燥膜厚）＋クリヤー塗料の体積収縮率×（クリ
ヤー塗膜の乾燥膜厚／トータルの乾燥膜厚）得られた結果を表３に示した。

【００６８】耐溶剤性試験方法中塗り塗料をブリキ板上に塗装後（２０μｍ）、８０℃
×１０分乾燥してＮＶを上げたものを作成し、これに、
代表的な塗料溶剤であるＳ−１５０、キシロール、ＥＥ
Ｐを１滴スポットし、３０秒静置後約４５度傾斜して状
態を観察した。 ○：変化なし △：膨潤 ×：溶解得られた結果を表３に示した。

【００６９】貯蔵安定性試験方法上記希釈条件（シンナー：ＥＥＰ（エトキシエチルプロ
ピオネート）／キシレン＝９／１１、１９秒／Ｎｏ．４
フォードカップ／２０℃）で希釈して調製した中塗り塗
料を、４０℃にて１０日間貯蔵した後、希釈条件におけ
る測定と同様にして粘度を測定した。貯蔵前（１９秒／
Ｎｏ．４フォードカップ／２０℃）との差について下記
評価に従って、評価した。 ○：１０秒以内 △：１０秒を超えて３０秒以内 ×：３０秒を超える得られた結果を表３に示した。

【００７０】実施例２〜４、比較例１〜４固形分比が表３の通りになるように、樹脂、非水ディス
パージョン樹脂又は架橋重合体微粒子、硬化剤、顔料を
配合したこと以外は、実施例１と同様にして、中塗り塗
料を調製して塗装を行い、測定及び評価を行った。結果
を表３に示した。

【００７１】

【表３】

【００７２】表３中、サイメル２５４はメチル・ブチル
混合型メラミン樹脂（三井サイテック社製）である。実
施例１〜４の中塗り塗料は、体積収縮率が小さいもので
あり、その上にウエット・オン・ウエット方式でベース
塗料及びクリヤー塗料を塗布し、焼き付け硬化させた場
合の仕上がり外観に優れるものであった。また、貯蔵安
定性にも優れるものであった。比較例１の中塗り塗料
は、非水ディスパージョン樹脂の粒径が大きく、比較例
２の中塗り塗料は、非水ディスパージョン樹脂中の分散
安定樹脂の炭素数１０以上の側鎖を有する単量体が少な
く、また、比較例３の中塗り塗料は、非水ディスパージ
ョン樹脂の水酸基価が低いので、いずれも貯蔵安定性に
劣るものであった。また、比較例１〜３については、良
好な仕上がり外観は得られず、特に、非水ディスパージ
ョン樹脂６及び７を使用した比較例２及び３は、ベース
塗料とのなじみが起こった。比較例４の中塗り塗料は、
非水ディスパージョン樹脂ではなく、架橋重合体微粒子
を含むものであったので、ハイソリッド系とすることが
できなかったため、体積収縮率が大きく、良好な仕上が
り外観は得られなかった。

【００７３】

【発明の効果】本発明の塗膜形成方法により、自動車車
体等を３コート１ベーク法で塗装した場合に、優れた仕
上がり外観の塗膜を得ることができる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AE06 EA43 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB37 EB38 EB52 EB54 EB55 EB56 4J038 CG001 CG002 CG141 CG142 CH121 CH122 DA001 DA162 DB001 DB002 DD001 DD002 DD041 DD042 DD121 DE002 DF002 DG001 DG002 DG111 DG112 DG191 DG192 DG301 DG302 GA03 GA06 GA07 GA09 GA11 KA03 KA20 MA07 MA10 NA01 NA26 NA27 PA15 PA19 PB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂固形分総量に基づく固形分比で、水
酸基含有樹脂（ａ）１０〜７０重量％、水酸基と反応し
うる硬化剤（ｂ）１０〜７０重量％及び非水ディスパー
ジョン樹脂（ｃ）１８〜５０重量％からなり、塗装後、
１４０℃、３０分間硬化させた場合の体積収縮率が４５
％以下である中塗り塗料組成物であって、前記非水ディ
スパージョン樹脂（ｃ）は、水酸基価が１００〜４００
であり、平均粒径が０．０５〜５μｍであり、分散安定
樹脂と有機溶剤との混合液中で、重合性単量体を重合さ
せて得られるものであって、前記分散安定樹脂は、炭素
数１０以上の側鎖を有する単量体成分を、全単量体成分
に対して１０〜５０重量％含むものであることを特徴と
する中塗り塗料組成物。
【請求項２】塗装時の不揮発分は、４０〜７０重量％
である請求項１記載の中塗り塗料組成物。
【請求項３】電着塗装された素材の上に、中塗り塗
料、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次塗装する工程、
並びに、前記塗装された３層を一度に焼き付け硬化させ
る工程からなる塗膜形成方法であって、前記中塗り塗料
は、請求項１又は２記載の中塗り塗料組成物からなるも
のである塗膜形成方法。
【請求項４】ベース塗料の塗装時の不揮発分は３０〜
６０重量％であり、クリヤー塗料の塗装時の不揮発分は
４０〜７０重量％である請求項３記載の塗膜形成方法。
【請求項５】請求項３又は４記載の塗膜形成方法によ
り得られる被塗物。