JP2002177870A

JP2002177870A - 光輝性塗膜の形成方法

Info

Publication number: JP2002177870A
Application number: JP2000382450A
Authority: JP
Inventors: Hidezumi Okada; 英積岡田
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-25

Abstract

(57)【要約】【課題】有機溶剤型塗料を、自動車等の基材に静電塗
装機を用いて塗装・塗膜形成するに当たり、金属製光輝
材は含有するが、静電リークし難い塗料を用いて、塗膜
形成する方法を見いだすことを目的とする。【解決手段】基材上に、静電塗装機を用いてメタリッ
クベース塗膜を形成し、更にウエットオンウエットでク
リヤー塗膜を形成する光輝性塗膜の形成方法において、
上記メタリックベース塗膜を形成するメタリックベース
塗料が、（ａ）特定のリン酸基含有アクリル樹脂、
（ｂ）金属製光輝剤及び（ｃ）メタノールを含有するこ
とを特徴とする光輝性塗膜の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体等に静
電塗装機により形成される光輝性塗膜の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体等に静電塗装機により形成
される塗膜として、中塗り塗膜、ソリッド塗膜あるいは
光輝性塗膜等が挙げられる。光輝性塗膜は、例えばアル
ミニウム等の金属製光輝剤を含むメタリックベース塗膜
と透明なクリヤー塗膜とからなる積層塗膜であり、これ
らの塗膜をいわゆるウェットオンウェットで塗装した
後、両方の塗膜を一度にベークして硬化させることによ
り形成することができる。

【０００３】一方、静電塗装機を用いて有機溶剤型塗料
を塗装するに当たり、特に金属製光輝材を含有するメタ
リックベース塗料は、光輝材が金属であることから、塗
料中を電気が流れるリーク現象がしばしば発生する。リ
ーク現象とは塗料中に配合された薄片状の金属粉が連続
（ブリッジ）して回路を形成し電気を通すことをいう。

【０００４】このリーク現象がおきると、スプレーガン
と被塗物間の電圧が急激に低下し、塗料に有効な電荷が
付与されなくなり、塗着効率が著しく低下したり、過剰
な電流が流れてスパークガードが働き塗装がストップす
る。極端な場合は火災の発生原因となることがある。

【０００５】これまでリーク性を改善する方法として
は、塗料の電気伝導度調整や、例えば特開昭５６−８４
７７０号公報に記載のように沈降防止剤、増粘剤の使用
による金属粉の沈降防止を図ったり、あるいは特公平７
−２４８０８号公報に記載のように、ビヒクルに非相溶
性な架橋性樹脂粒子を塗料中に含有させ金属粉のブリッ
ジを物理的に遮断したり、絶縁効果などの各種手段が用
いられてきた。しかし、いずれも十分な効果が得られな
かったり、塗料の粘性挙動や金属粉の配向を変更させる
ため、ライン適性や仕上がり外観に好ましくない影響を
及ぼすなどの問題点が残っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】有機溶剤型塗料を、自
動車等の基材に静電塗装機を用いて塗装・塗膜形成する
に当たり、金属製光輝材は含有するが、静電リークし難
い塗料を用いて、塗膜形成する方法を見いだすことを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に、静
電塗装機を用いてメタリックベース塗膜を形成し、更に
ウエットオンウエットでクリヤー塗膜を形成する光輝性
塗膜の形成方法において、前記メタリックベース塗膜を
形成するメタリックベース塗料が、（ａ）下記一般式
（Ｉ）

【化２】（式中、Ｘは水素原子若しくはメチル基、Ｙは炭素数２
〜４のアルキレン基、ｎは３〜３０の整数を示す。）で
表されるモノマー（１）と、その他のエチレン性不飽和
モノマー（２）とを共重合して得られるリン酸基含有ア
クリル樹脂、（ｂ）金属製光輝剤及び（ｃ）メタノール
を含有することを特徴とする光輝性塗膜の形成方法を提
供する。

【０００８】また、本発明は、上記（ｃ）メタノール
が、メタリックベース塗料の固形分全量に対して、２〜
１０重量％含有することを特徴とする光輝性塗膜の形成
方法を提供する。

【０００９】また更に本発明は、上記（ａ）リン酸基含
有アクリル樹脂が、数平均分子量１０００〜５０００
０、酸価１５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇで、且つリン酸基
からの酸価が１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、水酸
基価２０〜２００であることを特徴とする光輝性塗膜の
形成方法を提供する。

【００１０】更に、本発明は、上記（ａ）リン酸基含有
アクリル樹脂が、メタリックベース塗料の固形分全量に
対して、０．２〜１．０重量％含有することを特徴とす
る光輝性塗膜の形成方法を提供する。また、本発明は、
上記光輝性塗膜の形成方法により形成された光輝性塗膜
を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】メタリックベース塗料本発明の塗膜の形成方法に用いられるメタリックベース
塗料には、（ａ）下記一般式（Ｉ）

【化３】（式中、Ｘは水素原子若しくはメチル基、Ｙは炭素数２
〜４のアルキレン基、ｎは３〜３０の整数を示す。）で
表されるモノマー（１）と、その他のエチレン性不飽和
モノマー（２）とを共重合して得られるリン酸基含有ア
クリル樹脂と、（ｂ）金属製光輝剤と、（ｃ）メタノー
ルとを含有する。更に、塗膜形成性樹脂、硬化剤、着色
顔料、その他の光輝材及び添加剤等を含有することがで
きる。

【００１２】上記（ａ）リン酸基含有アクリル樹脂は、
特開平４−２５５７８号に開示されたもので、（ａ）一
般式（Ｉ）

【化４】（式中、Ｘは水素原子若しくはメチル基、Ｙは炭素数２
〜４のアルキレン基、ｎは３〜３０の整数を示す。）で
表されるで表されるモノマー（１）と、その他のエチレ
ン性モノマー（２）とを共重合して得られる。

【００１３】上記（ａ）リン酸基含有アクリル樹脂は、
その数平均分子量が１０００〜５００００であるのが好
ましく、より好ましくは２０００〜２００００である。
分子量が１０００未満では塗料の安定性が低下し、凝集
ブツを発生することがあり、５００００を越えると粘度
が高くなり分散が困難となる。また、酸価は１５〜２０
０ｍｇＫＯＨ／ｇであるのが好ましく、より好ましくは
３０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇである。特に、酸価１５〜
２００ｍｇＫＯＨ／ｇのうち、リン酸基からのものが１
０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであるのが好ましく、より好
ましくは１５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、残りはカ
ルボン酸基からのものが好ましい。酸価１５ｍｇＫＯＨ
／ｇ未満では安定性が低下し、また２００ｍｇＫＯＨ／
ｇを越えると耐水性が低下することがある。また、リン
酸基の酸価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると耐水性が
悪く、１０未満ではリーク性の向上が十分には認められ
ない。

【００１４】一方、水酸基価は２０〜２００であるのが
好ましく、より好ましくは３０〜１５０である。水酸基
価２０未満では、硬化が不十分で、分散性の点で問題を
生じることがあり、また２００を越えてもやはり親水基
が過多となり、耐水性の点で問題を生じ好ましくない。

【００１５】上記（ａ）リン酸基含有アクリル樹脂に含
有されるモノマー（１）は、既知の用法で容易に合成す
ることができる。例えば、（メタ）アクリル酸にアルキ
レンオキサイドを付加させポリアルキレングリコールモ
ノエステルとし、次いでオキシ塩化リンと反応させリン
酸をモノエステル化し、その後、生成物を加水分解する
ことにより合成することができる。なお、オキシ塩化リ
ンの替わりに、正リン酸、メタリン酸、無水リン酸、３
塩化リン、５塩化リン等を用いた場合でも、常法により
合成することができる。

【００１６】上記付加反応において、アルキレンオキサ
イドの使用量は、本質的には一般式（Ｉ）中のｎに応じ
て化学量論量のｎモルでよいが、例えば（メタ）アクリ
ル酸１モルに対し、３〜６０モルである。アルキレンオ
キサイドは、炭素数２〜４のものである。具体的には、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、およびブ
チレンオキサイド等が挙げられる。触媒は水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。

【００１７】また、溶媒としてはｎ−メチルピロリドン
等が挙げられる。反応温度は４０〜２００℃、反応時間
は０．５〜５時間で行うことができる。上記付加反応の
後、オキシ塩化リンのモノエステル化を行う。エステル
化は常法でよく、例えば０〜１００℃、０．５〜５時間
で行うことができる。オキシ塩化リンの使用量は化学量
論量でよいが、例えば上記の付加生成物１モルに対し１
〜３モルである。その後、常法により加水分化してモノ
マー（１）を得る。

【００１８】上記モノマー（１）の具体例としては、例
えばアシッドホスホオキシヘキサ（若しくはドデカ）
（オキシプロピレン）モノメタクリレート等が挙げられ
る。

【００１９】上記モノマー（２）は、上記モノマー
（１）以外のモノマーで、モノマー（１）と共重合し得
るエチレン性モノマーであり、また得られた共重合体、
即ちリン酸基含有アクリル性樹脂が後述の硬化剤により
硬化し得るものである。そのようなモノマー（２）とし
ては、酸基及び水酸基が同一分子中に存在するモノマー
から構成されものや、別々のモノマー種にそれぞれの基
を含むモノマー混合物から構成されたものが挙げられ
る。

【００２０】例えば、酸基を有するエチレン性モノマー
の酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基等が挙
げられる。カルボキシル基を有するエチレン性モノマー
の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、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、フマール
酸等が挙げられる。スルホン酸基を有するエチレン性モ
ノマーの例としてはｔ−ブチルアクリルアミドスルホン
酸等が挙げられる。酸基を有するエチレン性モノマーの
酸基の一部はカルボキシル基であるのが好ましい。

【００２１】次に、水酸基を有するエチレン性モノマー
の例としては、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、
メタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリル酸ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ヒドロキシブチル、アリルアルコール等が挙げられ
る。

【００２２】更に、上記以外のエチレン性モノマーの例
として、アクリル酸アルキルエステル（アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アク
リル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル
酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ラウリルなど）、メタク
リル酸アルキルエステル（メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ
−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−
エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸
トリデシルなど）、スチレン、α−メチルスチレン、ο
−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、アクリル酸ベ
ンジル、メタクリル酸ベンジル、イタコン酸エステル
（イタコン酸ジメチルなど）、マレイン酸エステル（マ
レイン酸ジメチルなど）、フマール酸エステル（フマー
ル酸ジメチルなど）、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、酢酸ビニル等が挙げられる。

【００２３】上記モノマー（１）と（２）を通常の方法
で共重合することによりリン酸基含有アクリル樹脂が得
られる。例えば、各モノマー混合物を公知の重合開始剤
（例えばアゾビスイソブチロニトリル等）と混合し、重
合可能な温度に加熱した溶剤を含む反応容器中へ滴下、
熟成することにより共重合体を得ることができる。

【００２４】上記重合反応組成において、モノマー
（２）の添加量は、６５〜９８重量％であるのが好まし
い。６５重量％未満だと耐水性が悪く、また９８重量％
を越えるとリン酸基の効果が現れない。

【００２５】重合条件は適宜選択されるが、例えば重合
温度は８０〜１５０℃、重合時間は１〜８時間である。

【００２６】本発明における（ａ）リン酸基含有アクリ
ル樹脂の添加量は、本発明で用いられるメタリックベー
ス塗料の固形分全量に対して０．２〜１．０重量％であ
るのが好ましく、より好ましくは０．３〜０．８重量％
の量で添加される。リン酸基含有アクリル樹脂の添加量
が１．０重量％を越えるとクリヤー塗膜とのなじみが発
生し、艶引けやムラ等外観の低下を引き起こすことがあ
り、０．２重量％部を下回ると静電リークを起こすこと
がある。

【００２７】本発明で用いられるメタリックベース塗料
に含有される（ｂ）金属製光輝剤としては、メタリック
ベース塗料に通常用いられるもので良く、例えばアルミ
ニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ等の金属又は合
金のものが挙げられる。形状は特に限定されないが、例
えば鱗片状のものが好ましく、平均粒径（Ｄ₅₀）が、２
〜５０μｍであり、且つ厚さが０．１〜３μｍであるも
のが適している。

【００２８】例えばアルミニウム粉を用いる場合、その
代表的な平均粒径は１０〜３５μｍである。また、平均
厚みは０．２〜２．７μｍ程度であり、代表的には０．
５〜２．０μｍ程度である。形状としては、端部が破断
状のギザギザのあるもの又は平滑であるもの、表面に凹
凸があるもの又は平滑であるもの、端部及び表面が共に
平滑で円板状のもの等が挙げられる。隠蔽力は、代表的
には１０００〜２００００ｃｍ²／ｇ程度である。ここ
で隠蔽力とはアルミニウム粉１ｇ当たり最大限被覆する
面積を示す。

【００２９】上記（ｂ）金属製光輝剤、例えばアルミニ
ウム粉のメタリックベース塗料への含有量（ＰＷＣ％）
は、０．１％〜２０．０％であり、上限を越えると塗膜
外観が低下し、下限を下回ると光輝感が低下することが
ある。好ましくは０．５％〜１８．０％であり、より好
ましくは１．０％〜１５．０％である。

【００３０】本発明で用いられるメタリックベース塗料
に含有される（ｃ）メタノールの添加量は、本発明で用
いられるメタリックベース塗料の固形分全量に対して２
〜１０重量％であるのが好ましく、より好ましくは３〜
７重量％の量で添加される。メタノールの添加量が１０
重量％を越えると電気抵抗値が低下し、２重量％部を下
回ると静電リークを起こすことがある。

【００３１】上記の他に本発明で用いられるメタリック
ベース塗料に含有される成分としては、塗膜形成性樹
脂、着色顔料及び硬化剤が挙げられる。上記塗膜形成性
樹脂としては、塗膜を形成するものであれば特に限定さ
れるものではない。一般には、アクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等からなる群か
ら選ばれた少なくとも一つの水酸基を有する塗膜形成性
樹脂が使用できる。耐候性、光輝剤・顔料分散性あるい
は塗装作業性の点から、水酸基を有するアクリル樹脂が
好ましい。

【００３２】上記硬化剤は、アミノ樹脂及び／又はブロ
ックイソシアネート樹脂等が挙げられ、塗膜形成性樹脂
と組み合わせて用いる。

【００３３】本発明で用いられるメタリックベース塗料
中の塗膜形成性樹脂と硬化剤との重量組成比は９０／１
０〜１０／９０であるのが好ましく、より好ましくは８
０／２０〜５０／５０である。上限を越えると硬化性が
低下し、下限を下回ると固く脆い塗膜となる恐れがあ
る。

【００３４】更に、本発明で用いられるメタリックベー
ス塗料には、粘性制御剤を含有することができる。本発
明で用いる粘性制御剤としては、極性基の相互作用を利
用する非架橋あるいは架橋型の樹脂あるいは粒子を挙げ
ることができる。

【００３５】上記架橋性樹脂粒子としては、本発明の方
法に用いられる有機溶剤に不溶で、平均粒子径が０．０
２〜０．５μｍの架橋性樹脂粒子がよい。平均粒子径が
上限を越えると安定性が低下する。

【００３６】上記粘性制御剤の添加量は、本発明で用い
られるメタリックベース塗料の樹脂固形分１００重量部
に対して０．０１〜１５重量部であるのが好ましく、よ
り好ましくは０．１〜１２重量部、さらに好ましくは
０．２〜１０重量部の量で添加される。粘性制御剤の添
加量が１５重量部を越えると、外観が低下し、０．０１
重量部を下回ると粘性制御効果が得られず、ベース・ク
リヤーの層間でなじみや反転を起こす原因となる。

【００３７】また、その他に粘性制御剤として、ムラ及
びたれのない塗膜を良好に形成するために、一般にチク
ソトロピー性を示すものを併用できる。このようなもの
としては例えば、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および、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等のものがある。

【００３８】また、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があり、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
粘性が発現する扁平顔料等を粘性制御剤として挙げるこ
とができる。但し、塗膜化した場合に光沢、発色性に影
響を及ぼさないものが特に好ましい。

【００３９】また更に、本発明の塗料中には、必要によ
りその他の非金属製光輝剤、例えば、マイカ粉、アルミ
ナフレーク、グラファイト、鱗片状着色顔料等の光輝性
顔料を含有することができ、また、着色顔料として、例
えば有機系のアゾキレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、
縮合アゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ベンズ
イミダゾロン系顔料、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、
金属錯体顔料など、また更に無機系の黄塩、黄色酸化
鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタンなどを
含有することができる。その他に、硬化触媒、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、表面調整剤等を用いることができ
る。

【００４０】本発明で用いられるメタリックベース塗料
の希釈時の全固形分含有量は、１０〜６０重量％である
のが好ましく、より好ましくは２０〜５０重量％であ
る。上限を越えると、粘性が高すぎて塗膜外観が低下
し、下限を下回ると粘性が低すぎてなじみやムラ等の外
観不良が発生することがある。

【００４１】本発明で用いられるメタリックベース塗料
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。

【００４２】上記メタリックベース塗料を水性型塗料組
成物として用いる場合には、塗料組成物のバインダーと
して、米国特許第５，１５１，１２５号および同第５，
１８３，５０４号等に具体的に説明されている被膜形成
性樹脂が用い得る。特に米国特許第５，１８３，５０４
号記載のアクリルアミド基、水酸基および酸基を有する
アクリル樹脂とメラミン樹脂とを組み合わせた被膜形成
性樹脂は仕上り、外観性能の点で良好である。

【００４３】本発明の塗料組成物の製造方法は特に限定
されず、顔料等の配合物をニーダー又はロール等を用い
て混練、分散する等の当業者に周知の全ての方法を用い
得る。

【００４４】クリヤー塗料本発明で用いられるクリヤー塗料は、特に限定されるも
のではなく、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等の塗膜形成性樹脂を含有するも
のを利用することができ、これらはアミノ樹脂および／
また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。透明性あるいは耐酸エッチング性等
の点から、アクリル樹脂および／またはポリエステル樹
脂との組み合わせ、あるいはカルボン酸・エポキシ硬化
系を有するアクリル樹脂および／またはポリエステル樹
脂等が好ましい。

【００４５】上記クリヤー塗料中の希釈時の固形分含有
量は、１０〜６０重量％であり、好ましくは２０〜５０
重量％である。上記クリヤー塗料は、未硬化のメタリッ
クベース塗膜上に、静電塗装、エアースプレー等の方法
で塗装することが好ましく、形成される塗膜の乾燥膜厚
は、一般に１０〜６０μｍ程度が好ましく、より好まし
くは２０〜５０μｍ程度である。上限を越えると、塗装
時にワキあるいはタレ等の不具合が起こることもあり、
下限を下回ると、下地の凹凸が十分に隠蔽できない。

【００４６】上記クリヤー塗膜自身は約１００〜１８０
℃の温度で加熱硬化させることができるが、本発明で
は、クリヤー塗膜と、メタリックベース塗膜とを組み合
わせ積層塗膜を形成し、同時に加熱硬化することで、優
れた外観および塗膜性能を示すことができる。

【００４７】なお、クリヤー塗料は、本発明の塗料組成
物とウェットオンウェットで塗装するためには、粘性制
御剤を含有することが好ましい。例えば、上述のメタリ
ックベース塗料の記載で挙げたものを用いることができ
る。クリヤー塗料への粘性制御剤の添加量は、塗料組成
物の樹脂固形分１００重量部に対して０．０１〜１０重
量部であるのが好ましく、より好ましくは０．０２〜８
重量部、さらに好ましくは０．０３〜６重量部の量で添
加される。粘性制御剤の量が１０重量部を越えると、外
観が低下し、０．１重量部を下回ると粘性制御効果が得
られず、層間でなじみや反転を起こす原因となる。

【００４８】本発明で用いる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、必要に応じて効果触媒、表面調整剤等を用いること
ができる。

【００４９】基材本発明の塗料組成物は、種々の基材、例えば木、金属、
ガラス、プラスチック、発泡体等、特に金属表面、及び
鋳造物に有利に用い得るが、カチオン電着塗装可能な金
属製品に特に好適に使用できる。

【００５０】上記金属製品としては、例えば、鉄、銅、
アルミニウム、スズ、亜鉛等及びこれらの金属を含む合
金が挙げられる。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および部品が挙げられる。
これらの金属は予めリン酸塩、クロム酸塩等で化成処理
されたものが特に好ましい。

【００５１】更に、本発明の塗膜形成方法に用いられる
基材上には、下塗り層を形成することができる。この下
塗り層を形成する電着塗料としては、カチオン型および
アニオン型を使用できるが、カチオン型電着塗料組成物
が防食性において優れた積層塗膜を与える。また、中塗
り層を形成したものであってもよく、この中塗り塗料
は、下地欠陥を隠蔽し、上塗り塗装後の表面平滑性の確
保と耐ピッチング性を付与するためのもので、有機系、
無機系の各種着色顔料および体質顔料を含むことができ
る。標準的には、カーボンブラックと二酸化チタンを主
要顔料としたグレー系中塗り塗料が多用されるが、上塗
りの隠蔽性に応じて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。

【００５２】塗膜の形成方法本発明の塗膜形成方法では、基材上に、メタリックベー
ス塗膜及びクリヤー塗膜を、静電塗装機を用いてウエッ
トオンウエットで形成する。

【００５３】本発明でメタリックベース塗料を自動車車
体に塗装する場合は、作業性及び外観を高めるために静
電塗装機を用いる。この静電塗装機の例としては、例え
ば「リアクトガン」等と言われるエアー静電スプレー塗
装、或いは、通称「μμ（マイクロマイクロ）ベル」、
「μ（マイクロ）ベル」あるいは「メタベル」等と言わ
れる回転霧化式の静電塗装機が挙げられる。これらによ
る多ステージ塗装、好ましくは２〜３ステージ塗装が挙
げられ、エアー静電スプレー塗装と、回転霧化式の静電
塗装機等とを組み合わせた塗装方法等により塗膜を形成
することもできる。

【００５４】本発明における、メタリックベース塗料に
よる乾燥塗膜の膜厚は所望の用途により変化するが、そ
の塗膜の乾燥膜厚は５〜３５μｍに設定することがで
き、好ましくは７〜２５μｍである。ベース塗膜の膜厚
が３５μｍを超えると、鮮映性が低下したり、塗膜にム
ラまたは流れが生じることがあり、５μｍ未満である
と、下地隠蔽性が不充分となり、膜切れ（塗膜が不連続
な状態）が生じることがあるため、いずれも好ましくな
い。

【００５５】本発明の塗膜形成方法では更に、未硬化の
メタリックベース塗膜の上に、クリヤー塗料をウエット
オンウエットで塗布し、クリヤー塗膜を形成する。

【００５６】本発明の塗膜形成方法において、上記ベー
ス塗膜を形成した後に塗装されるクリヤー塗膜は、上記
ベース塗膜に起因する凹凸、光輝性顔料が含まれる場合
に起こるチカチカ等を平滑にし、保護するために形成さ
れる。塗装方法として具体的には、先に述べたμμベ
ル、μベル等の回転霧化式の静電塗装機により塗膜形成
することが好ましい。

【００５７】上記クリヤー塗料により形成されるクリヤ
ー塗膜の乾燥膜厚は、一般に１０〜８０μｍ程度が好ま
しく、より好ましくは２０〜６０μｍ程度である。上限
を越えると、塗装時にワキあるいはタレ等の不具合が起
こることもあり、下限を下回ると、下地の凹凸が隠蔽で
きない。

【００５８】上述のようにして得られた積層された塗膜
は、同時に硬化させる、いわゆる２コート１ベークによ
って塗膜形成を行う。この場合、焼き付け乾燥炉を省略
することができ、経済性及び環境面からも好ましい。

【００５９】上記積層塗膜を硬化させる硬化温度を８０
〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃に設定するこ
とで高い架橋度の硬化塗膜が得られる。上限を越える
と、塗膜が固く脆くなり、下限未満では硬化が充分でな
い。硬化時間は硬化温度により変化するが、１２０℃〜
１６０℃で１０〜３０分が適当である。

【００６０】本発明で形成される積層塗膜の膜厚は、多
くの場合３０〜３００μｍであり、好ましくは５０〜２
５０μｍである。上限を越えると、冷熱サイクル等の膜
物性が低下し、下限を下回ると膜自体の強度が低下す
る。

【００６１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。リン酸基含有アクリル樹脂の合成撹拌機、温度調整器、冷却管を備えた１リットルの反応
容器にエトキシプロパノール４０重量部を仕込み、これ
にスチレン４重量部、ｎ−ブチルアクリレート３５．９
６重量部、エチルヘキシルメタアクリレート１８．４５
重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１３．９
２重量部、メタクリル酸７．６７重量部、エトキシプロ
パノール２０重量部にアシッドホスホオキシヘキサ（オ
キシプロピレン）モノメタクリレート（ユニケミカル社
製ホスマーＰＰ）２０重量部を溶解して溶液４０重量
部、およびアゾビスイソブチロニトリル１．７重量部か
らなるモノマー溶液１２１．７重量部を１２０℃で３時
間で滴下した後、１時間更に撹拌を継続した。

【００６２】得られたものは酸価１０５ｍｇＫＯＨ／
ｇ、リン酸基からの酸価５０ｍｇＫＯＨ／ｍｇ、水酸基
価６０、数平均分子量６０００のリン酸基含有アクリル
樹脂で、不揮発分が６３％であった。

【００６３】塗膜形成性樹脂の製造窒素導入管、撹拌機、温度調節機、滴下ロートおよび冷
却管を備えた１Ｌの反応容器にキシレン８０部及び酢酸
ブチル２０部を仕込んで、温度を１２０℃とした。スチ
レン５部、メチルメタクリレート３０部、２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート１０．４部、エチルアクリレー
ト４４．４部、エチルメタクリレート７部、メタクリル
酸２．３部およびｔ−ブチルパーオキシ−２−ヘキサノ
エート２部を混合することによりモノマー溶液を別途調
製した。このモノマー溶液を反応容器に撹拌下、３時間
かけて添加した後、１時間撹拌を継続した。数平均分子
量２１０００、水酸基価４５、酸価１５ｍｇＫＯＨ／ｇ
および固形分５０％のアクリル樹脂を得た。

【００６４】メタリックベース塗料の製造ステンレス容器に、先の製造例のアクリル樹脂１１３．
１部、ユーバン２０Ｎ６０（三井東圧社製メラミン樹
脂、固形分６０％）４０．４部、架橋重合体微粒子（日
本ペイント社製粘性制御剤、固形分２０％）２１．３
部、アルミペースト９１−０５６２（東洋アルミニウム
社製アルミニウム顔料）１５部、を秤量し、卓上攪拌機
で攪拌してメタリックベース塗料を調製した。このメタ
リックベース塗料に、先の製造例のリン酸基含有アクリ
ル樹脂を１．０部（塗料固形分に対して０．６％）加
え、更にメタノールを４．０部（塗料固形分に対して４
％）加え、更に、ソルベッソ１５０（エクソン石油社製
炭化水素系溶剤）２０部、酢酸エチル４０部、トルエン
４０部からなる希釈シンナーにて、Ｎｏ．４フォードカ
ップで１２．５秒／２０℃に希釈調整した。塗料の電気
抵抗値を、ランズバーグ社製「メガオームテスター」で
測定すると、０．２５ＭΩであった。

【００６５】実施例１静電リーク性の評価先の製造例で調製した希釈状態のメタリックベース塗料
を、「ＲＥＡオート」（ランズバーグ社製エアー霧化型
静電塗装機）に装填し、図１に示したように、「ＲＥＡ
オート」のガン先部分２のコロナピン１に続く塗料ホー
ス４の所定の位置に金属製ピン３を付け、更に、電流計
５を用意した。希釈塗料の吐出量を２５０ｃｃ／分、印
可電圧を−６０ｋＶに設定し、まず最初に、印可した電
圧が静電リークした場合の電流値を、ガン先部分２のコ
ロナピン１と接地部６とに電流計５のテスタ部７を接触
させて測定した。電流測定値は、１７４ｍＡであった。

【００６６】次に、塗装機に電圧を印可し塗料を吐出さ
せた状態と、電圧の印可と塗料の吐出とを止めた状態と
を、２サイクル繰り返した。その後、電圧を印可し塗料
を吐出させた状態で、コロナピン１から３０ｃｍの距離
に設置した金属製ピン３と接地部６とに電流計５のテス
タ部７を接触させて電流値（ｍＡ）を測定した。電流値
は４ｍＡであった。静電リークしていないことが判っ
た。

【００６７】更に、約１０秒インターバルをおいた後、
上記印可と吐出のサイクルもう２回繰り返した後、電圧
を印可し塗料を吐出させた状態で、コロナピン１から２
０ｃｍの距離に設置した金属製ピン３と接地部６とに電
流計５のテスタ部７を接触させて電流値（ｍＡ）を測定
し、塗料の静電リーク性の評価とした。電流値は１０ｍ
Ａであった。静電リークしていないことが判った。測定
結果を、下記の判断基準に従って判断し、表１に結果を
記載した。

【００６８】判断基準 ○；１７０ｍＡ未満、静電リークしていない。 ×；１７０ｍＡ以上、静電リークしている。

【００６９】メタリック塗膜の形成りん酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼板
上にカチオン電着塗料「Ｖ−５０」（日本ペイント社
製）を硬化膜厚が約２０μｍになるように電着塗装し、
１６０℃で３０分加熱し硬化させてから、グレー中塗塗
料「オルガＰ−２プライマー」（日本ペイント社製）を
硬化膜厚が約２５μｍになるようにエア−スプレ−塗装
し、室温で３分放置してから１４０℃で３０分加熱し硬
化させて被塗物とした。

【００７０】先に製造したメタリックベース塗料を、溶
剤で脱脂処理した上記被塗物板に乾燥膜厚で１５μｍと
なるように、印可電圧−６０ｋＶ、回転数３００００ｒ
ｐｍ、シェービングエアー圧３．５ｋｇ／ｃｍ²、吐出
量１２０ｃｃ／分で２ステージで、１．５分間隔のイン
ターバルをとって塗装し、メタリックベース塗膜を作成
した。

【００７１】ついで、室温で４分間放置した後、予め、
Ｎｏ．４フォードカップで２５秒／２０℃に希釈調整さ
れたクリアー塗料「マックフローＯ−３８０」（日本ペ
イント社製）を、ウエットオンウエットにより、クリヤ
ー塗膜の乾燥塗膜が３５μになるように１回塗りで塗装
した。ついで室温にて、垂直で７分間放置した後、１４
０℃の乾燥器で３０分間焼付けた。

【００７２】２コート１ベーク塗装方法により得られた
塗膜は、艶感のある外観の良好なメタリック塗膜であっ
た。

【００７３】実施例２〜６及び比較例１〜３表１に示す配合量になるように、リン酸基含有アクリル
樹脂、メタノールを塗料固形分に対して配合したこと以
外は、実施例１と同様にして塗料を調製し、同様に評価
した。実施例２〜６及び比較例１〜３の配合及び評価結
果を表１に示した。

【００７４】

【表１】

【００７５】本発明に従う実施例のメタリックベース塗
料は、リン酸基含有アクリル樹脂及びメタノールを添加
することにより、塗料の電気抵抗値が低く、高電圧がか
かっても、ガン先から３０ｃｍの距離を確保すれば、静
電リークを誘発することもないとわかった。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、金属製光輝剤を含有す
るメタリックベース塗料であっても、静電リークが発生
しにくい塗料にすることができ、また、工業的に安全
に、外観に優れた光輝性塗膜を、静電塗装により形成す
ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】静電塗装機「ＲＥＡオート」のガン先の電流
量測定方法を表した模式図である。

【符号の説明】

１…コロナピン、２…ＲＥＡオートのガン先、３…金属
製ピン、４…塗料ホース、５…電流計、６…接地部、７
…テスタ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ＰＣ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｄ 5/29 5/29 143/02 143/02 Ｆターム(参考） 4D075 AA02 AA13 AA25 AA80 AE06 AE17 BB26Z CA47 CB13 DA23 DB02 DB13 DB21 DB31 DC12 EA05 EA43 EB22 EB33 EB35 EB38 EB52 EB55 EC02 EC04 EC11 EC33 EC37 4J038 CC021 CC071 CF021 CG021 CG031 CG061 CG141 CG151 CG161 CH031 CH041 CH081 CH121 CL001 GA03 GA06 GA09 GA13 GA14 HA046 JA19 KA08 MA14 NA01 NA23 PA03 PB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、静電塗装機を用いてメタリッ
クベース塗膜を形成し、更にウエットオンウエットでク
リヤー塗膜を形成する光輝性塗膜の形成方法において、
前記メタリックベース塗膜を形成するメタリックベース
塗料が、（ａ）下記一般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｘは水素原子若しくはメチル基、Ｙは炭素数２
〜４のアルキレン基、ｎは３〜３０の整数を示す。）で
表されるモノマー（１）と、その他のエチレン性不飽和
モノマー（２）とを共重合して得られるリン酸基含有ア
クリル樹脂、（ｂ）金属製光輝剤及び（ｃ）メタノール
を含有することを特徴とする光輝性塗膜の形成方法。
【請求項２】前記（ｃ）メタノールが、メタリックベ
ース塗料の固形分全量に対して、２〜１０重量％の量で
含有することを特徴とする請求項１記載の光輝性塗膜の
形成方法。
【請求項３】前記（ａ）リン酸基含有アクリル樹脂
が、数平均分子量１０００〜５００００、酸価１５〜２
００ｍｇＫＯＨ／ｇ、且つリン酸基からの酸価が１０〜
１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、および水酸基価２０〜２００を
有することを特徴とする請求項１または２に記載の光輝
性塗膜の形成方法。
【請求項４】前記（ａ）リン酸基含有アクリル樹脂
が、メタリックベース塗料の固形分全量に対して、０．
２〜１．０重量％の量で含有することを特徴とする請求
項１ないし請求項３のいずれか記載の光輝性塗膜の形成
方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか記載の光輝
性塗膜の形成方法により形成された光輝性塗膜。