JP2002177871A

JP2002177871A - ソリッド塗膜の形成方法

Info

Publication number: JP2002177871A
Application number: JP2000382457A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Mure; 章一牟禮
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】本発明は、自動車等の基材に、有機着色顔料
を高濃度で含有する水性着色ベース塗料を用いて、耐水
二次付着性に優れたソリッド塗膜を形成することを目的
とする。【解決手段】基材上に、着色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ソリ
ッド塗膜の形成方法において、前記着色ベース塗膜を形
成する塗料が、（ａ）有機着色顔料、及び、（ｂ）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
クリル樹脂を含有し、且つ、前記（ａ）有機着色顔料
を、２０〜４０％の顔料含有量（ＰＷＣ）で含む水性着
色ベース塗料であることを特徴とするソリッド塗膜の形
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
水性着色ベース塗料を用いて２コート１ベークにより形
成されるソリッド塗膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の車体等に形成される上
塗り塗膜として、ソリッド塗膜や光輝性塗膜等が挙げら
れる。また、ソリッド塗膜には、一層で仕上げられる塗
膜と、着色顔料を含むベース塗膜と透明なクリヤー塗膜
とからなるものとがある。この二層からなるソリッド塗
膜は、二層の塗膜をいわゆるウェットオンウェットで塗
装した後、両塗膜を同時に硬化させ、形成することがで
きる。

【０００３】一方、小粒径の有機着色顔料は、一般に顔
料分散性に乏しく、塗料中に分散された後でもエネルギ
ー的に安定な状態になろうとする傾向があるため、塗料
中で凝集し、粒子の大きさが変化したり、あるいはその
他の顔料への吸着が起こりやすい。そのため塗膜化した
状態においても種々の性能低下の原因になることがあ
る。

【０００４】また近年、より鮮やかな高彩度の塗色が要
求されることもあって、顔料濃度の高い塗色が設定され
ることがあり、分散性の乏しい有機着色顔料を使って塗
色展開するには、塗膜性能において限界があった。更
に、溶剤型塗料は、環境への影響が懸念されるため、水
性ベース塗料への転換が求められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車等の
基材に、有機着色顔料を高濃度で含有する水性着色ベー
ス塗料を用いて、耐水二次付着性に優れたソリッド塗膜
を形成することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に、着
色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ソリッド塗膜の形成方法におい
て、前記着色ベース塗膜を形成する塗料が、（ａ）有機
着色顔料、及び、（ｂ）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
クリル樹脂を含有し、且つ、前記（ａ）有機着色顔料
を、２０〜４０％の顔料含有量（ＰＷＣ）で含む水性着
色ベース塗料であることを特徴とするソリッド塗膜の形
成方法を提供する。

【０００７】また、本発明は、上記（ｂ）リン酸基含有
アクリル樹脂が、数平均分子量１０００〜５００００、
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ソリッド塗膜の
形成方法を提供する。

【０００８】更に、本発明は、上記（ｂ）リン酸基含有
アクリル樹脂が、上記有機着色顔料に対して、５〜３０
重量％含有することを特徴とするソリッド塗膜の形成方
法を提供する。また更に、本発明は、上記方法により形
成されたソリッド塗膜を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】水性着色ベース塗料本発明の塗膜の形成方法に用いられる水性着色ベース塗
料は、（ａ）有機着色顔料及び（ｂ）リン酸基含有アク
リル樹脂とを含有する。更に、塗膜形成性樹脂、硬化
剤、その他の着色顔料及び添加剤等を含有することがで
きる。特に、上記有機着色顔料が、２０〜４０％の顔料
含有量（ＰＷＣ）で含まれる場合に優れた耐水二次付着
性を示すことができる。好ましくは２０〜３５％であ
る。上記範囲外では本発明の効果が小さい。

【００１０】上記（ａ）有機着色顔料としては、特に限
定されないが、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、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、金属錯体顔料等が挙げられる。

【００１１】なかでも、ジケトピロロピロール系レッド
顔料、酸化鉄系レッド顔料、キナクリドン系レッド顔
料、ペリレン系マルーン顔料、フタロシアニン系ブルー
顔料、フタロシアニン系グリーン顔料、イソインドリン
系エロー顔料、ジオキサジン系バイオレット顔料等の有
機顔料を高濃度で含有するベース塗料を使用する場合に
優れた効果を示す。

【００１２】具体的には、「イルガジンＤＰＰルビンＴ
Ｒ」（チバスペシャリティーケミカル社製赤色顔料）、
「パリオトールエロー２１４０ＨＤ」（ＢＡＳＦ社製黄
色顔料）、「フタロシアニンブルー５２４０ＫＢ」（大
日精化社製青色顔料）、「シアニンブルーＧ−３１４」
（山陽色素社製青色顔料）、「ホスターパームバイオレ
ットＲＬ−ＮＦ」（ヘキストジャパン社製紫色顔料）等
が挙げられる。

【００１３】上記リン酸基含有アクリル樹脂としては、
（ｂ）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もので、特開平
４−２５５７８号に開示されたものが挙げられる。

【００１４】上記（ｂ）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未満では硬化性が低下し、また、５０
０００を越えると粘度が高くなり、取り扱いが困難とな
る。また、酸価は１５〜２００ｍｇＫＯＨ／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１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であるのが好ましく、より好ましくは１５〜１００ｍｇ
ＫＯＨ／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未満では分散性が悪
く、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１５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇを越えると耐水性が悪く、１０未満では二次付
着性の向上が認められない。

【００１５】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、硬化が不十分となることがあり、また
２００を越えると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。

【００１６】上記（ｂ）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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】本発明における（ｂ）リン酸基含有アクリ
ル樹脂の添加量（固形分）は、有機着色顔料に対して５
〜３０重量％であるのが好ましく、より好ましくは１０
〜２５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３０重量％を越えると塗膜の耐水性及び
貯蔵安定性が低下し、５重量％部を下回ると耐水後の二
次付着性が低下する。

【００２８】上記の他に本発明で用いられる水性着色ベ
ース塗料に含有される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く、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、アミド基及び水酸基を含有するアクリル樹脂が好ま
しい。

【００２９】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。

【００３０】本発明で用いられる水性着色ベース塗料中
の塗膜形成性樹脂と硬化剤との重量組成比は９０／１０
〜１０／９０であるのが好ましく、より好ましくは８０
／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。

【００３１】更に、本発明で用いられる水性着色ベース
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。

【００３２】上記架橋性樹脂粒子としては、本発明の塗
料組成物に用いられる有機溶剤に不溶で、平均粒子径が
０．０２〜０．５μｍ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。

【００３３】上記粘性制御剤の添加量は、本発明で用い
られる水性着色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．
２〜９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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】また更に、本発明の塗料中には、光輝感が
現れない程度に、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
有させることもできる。

【００３７】その他の着色顔料としては、例えば、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用いることができる。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。

【００３８】本発明で用いられる水性着色ベース塗料の
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。

【００３９】本発明で用いられる水性着色ベース塗料
は、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。

【００４０】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。

【００４１】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
脂とメラミン樹脂との組み合わせ、あるいはカルボン酸
・エポキシ硬化系の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。

【００４２】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、未硬化の水性着色
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。

【００４３】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、クリヤー塗膜と着色ベース塗膜とを組み合わせソリ
ッド塗膜を形成し、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。

【００４４】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。上述のベース塗料の記
載で挙げたものを用いることができる。その添加量は、
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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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、カチオン型あるい
は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塗膜を与える。また更に、中
塗り層を形成したものであってもよく、この中塗り層を
形成するために用いられる中塗り塗料は、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。

【００４９】塗膜の形成方法本発明の塗膜形成方法では、基材上に、着色ベース塗膜
及びクリヤー塗膜をウエットオンウエットで形成する。

【００５０】本発明で着色ベース塗膜を形成する水性着
色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とが好まし
い。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。

【００５１】本発明における着色ベース塗膜を形成する
水性着色ベース塗料により形成した塗膜の膜厚は、所望
の用途により変化するが、その塗膜の乾燥膜厚で５〜３
５μｍ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。

【００５２】本発明の塗膜形成方法では更に、未硬化の
着色ベース塗膜の上に、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が、上記着色
ベース塗膜は、５０〜８０℃の範囲で３〜１０分程度で
あれば、プレヒートすることができる。

【００５３】本発明の塗膜形成方法において、上記着色
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。

【００５４】上記クリヤー塗料により形成されるクリヤ
ー塗膜の膜厚は乾燥膜厚で、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。

【００５５】上述のようにして得られた積層塗膜は、同
時に硬化させる、いわゆる２コート１ベークによって形
成することができる。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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】

【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。

【００５９】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。

【００６０】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の反応容器にプロピレングリコールエ
チルエーテル２５．８部を仕込んで、温度を１２０℃と
した。次に、スチレン２．７部、アクリルアミド５．９
部、ｎ−ブチルアクリレート１７．９部、プラクセルＦ
Ｍ−１（ダイセル社製水酸基含有重合性単量体）１６．
１部、２−エチルヘキシルメタクリレート１１．６部、
メタクリル酸４．５部、プロピレングリコールエチルエ
ーテル１４．５部およびｔ−ブチルパーオキシ−２−ヘ
キサノエート１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。更
に、脱溶剤した後、ジメチルエタノールアミン０．６７
部を添加し、イオン交換水を用いて樹脂固形分が６３％
になるように粘度調整した。数平均分子量１３０００、
水酸基価６３および酸価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水溶性ア
クリル樹脂を得た。

【００６１】水性着色ベース塗料の製造ステンレス容器に、先の製造例の水溶性アクリル樹脂７
９．２部、ジケトピロロピロール系レッド顔料「イルガ
ジンＤＰＰルビンＴＲ」（チバスペシャリティーケミカ
ル社製赤顔料）２５部、を秤量し、卓上ＳＧミル分散機
で５μｍ以下に分散して、顔料ペーストを作成し、次
に、ユーバン２０ＳＢ７５（三井東圧社製メラミン樹
脂、固形分６０％）２０．０部、サイメル３０３（三井
化学社製メラミン樹脂、固形分１００％）３．２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％）１８．８部を攪拌しながら添加し、水性着色ベ
ース塗料を調製した。この水性着色ベース塗料に、先の
製造例のリン酸基含有アクリル樹脂を７．９部（着色顔
料に対して２０％）加え、更に、イオン交換水にて、Ｎ
ｏ．４フォードカップで３０秒／２０℃に希釈調整し
た。

【００６２】実施例１塗膜の形成方法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。

【００６３】先に製造した水性着色ベース塗料を、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、「メタベル」を用いて、印可電圧−６０ｋ
Ｖ、回転数３００００ｒｐｍ、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、着
色ベース塗膜を作成した。

【００６４】ついで、室温で４分間放置した後、８０℃
で３分間プレヒートを行った。次に予め、Ｎｏ．４フォ
ードカップで２２秒／２０℃に希釈調整されたクリアー
塗料「スーパーラックＯ−１５０クリヤー」（日本ペ
イント社製アクリル・メラミン硬化系塗料）を、ウエッ
トオンウエット塗装により、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、１４０℃の乾燥器で３０
分間焼付けた。

【００６５】２コート１ベーク塗装方法により得られた
積層塗膜は、艶感のある外観の良好なソリッド塗膜であ
った。

【００６６】次いで、上記で得られたソリッド塗膜の一
部を、８０℃の高温水に３時間浸せきし、引き上げた直
後に、カッターナイフを用いて、刃が素地に達するよう
な深さで、２ｍｍ角の１００個の碁盤目状の升目を形成
した。この升目の上に、ニチバン社製「セロテープ」を
圧着し、垂直方向に勢いよく引き剥がして、剥がれた升
目の個数を目視で数え、塗膜の耐水後の二次付着性の評
価とした。剥がれた升目の個数を表１に示した。

【００６７】また、上記で得られたソリッド塗膜を、沖
縄の宮古島にて２４ヶ月間天然曝露（総日射量１０４８
４ＭＪ／ｍ²）に供じた後、４０℃の温水に１０日間浸
せきし、引き上げた直後に、上記と同様に付着性を評価
し、結果を表１に示した。

【００６８】実施例２〜５及び比較例１着色ベース塗膜を形成する水性着色ベース塗料の顔料配
合が、表１に示す配合量になるように、有機着色顔料と
リン酸基含有アクリル樹脂を塗料内に配合したこと以外
は、実施例１と同様にして塗料を調製し、同様に積層塗
板を作成し、評価した。以上の実施例及び比較例の評価
結果を表１に示した。

【００６９】

【表１】

【００７０】実施例６〜１０及び比較例２着色ベース塗膜を形成する水性着色ベース塗料配合が、
表２に示す配合量になるように、有機着色顔料とリン酸
基含有アクリル樹脂を塗料内に配合し、塗料調整した。
また、塗膜形成に用いるクリヤー塗料を、アクリル・メ
ラミン硬化系塗料から酸・エポキシ硬化系塗料である
「マックフローＯ−１８００Ｗクリヤー」（日本ペイ
ント社製）に置き換えたこと以外は、実施例１と同様に
して積層塗板を作成し、同様に評価した。以上の実施例
及び比較例の評価結果を表２に示した。

【００７１】

【表２】

【００７２】高有機顔料濃度の水性着色ベース塗料であ
っても、リン酸基含有アクリル樹脂を添加して塗膜形成
すると、高温耐水後の二次付着性および耐候劣化後の耐
水二次付着性を向上できることが確認できた。また、特
に凝集力が高いと思われる酸・エポキシ硬化系のクリヤ
ー塗料を塗装して得られた塗膜であっても、同様の効果
を有することが確認できた。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、着色顔料を高濃度で含
有する水性着色ベース塗料を用いても、工業的に安定
に、外観に優れた２コート１ベーク型のソリッド塗膜を
形成することができるようになった。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０９Ｄ 157/00 Ｃ０９Ｄ 157/00 // Ｃ０８Ｆ 230/02 Ｃ０８Ｆ 230/02 290/06 290/06 Ｆターム(参考） 4D075 AE12 CA04 CA13 CA33 CA38 CB04 DA06 DA25 DB02 DB05 DB06 DB07 DB08 DB13 DB21 DB31 DC12 DC13 EA06 EA43 EB14 EB20 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB37 EB38 EB39 EB45 EB52 EB55 EB56 EC07 EC11 EC54 4J027 AC02 AC06 BA06 BA07 BA08 BA10 CD08 4J038 CC021 CC071 CF021 CG031 CG061 CG141 CG151 CG161 CH031 CH041 CH081 CH121 CL001 GA03 GA06 GA09 GA10 GA13 GA14 KA08 MA14 NA01 NA04 NA12 PA19 PB07 4J100 AJ01Q AJ02Q AJ09Q AL03Q AL04Q AL08P AL09Q BA08P BA64P JA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、着色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ソリ
ッド塗膜の形成方法において、前記着色ベース塗膜を形
成する塗料が、（ａ）有機着色顔料、及び、（ｂ）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
クリル樹脂を含有し、且つ、前記（ａ）有機着色顔料
を、２０〜４０％の顔料含有量（ＰＷＣ）で含む水性着
色ベース塗料であることを特徴とするソリッド塗膜の形
成方法。
【請求項２】前記（ｂ）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、リン酸基からの酸価が１０〜１５
０ｍｇＫＯＨ／ｇ、および水酸基価２０〜２００である
ことを特徴とする請求項１に記載のソリッド塗膜の形成
方法。
【請求項３】前記（ｂ）リン酸基含有アクリル樹脂
が、前記（ａ）有機着色顔料に対して、５〜３０重量％
の量で含有することを特徴とする請求項１または２に記
載のソリッド塗膜の形成方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか記載の方
法により形成されたソリッド塗膜。