JP2002248412A - 塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車ボディの塗膜形成において、仕上り
性、チッピング性良好な総合塗膜を開発すること。 【解決手段】下記工程、 工程１：自動車ボディなどの金属製被塗物に、その組成
物中に導電剤を含有し硬化塗膜の塗膜固有抵抗が１０
^１２Ω・ｃｍ以下となるカチオン電着塗料（Ａ）を塗装
し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程２：カチオン電着塗膜（Ａ）を有する被塗物に、塗
色が有彩色、又は白であるカチオン電着塗料（Ｂ）を塗
装し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程３：さらに上塗り塗料（Ｃ）を塗装し、得られた塗
膜を硬化乾燥する工程、により塗膜を形成することを特
徴とする塗膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属などの被塗物
に、１回目に導電剤を有するカチオン電着塗料（Ａ）を
塗装して硬化乾燥し、さらにカチオン電着塗料（Ｂ）を
塗装して硬化乾燥した後、次に上塗り塗料（Ｃ）を塗装
して硬化乾燥する塗膜形成方法で、２回目に塗装される
カチオン電着塗料（Ｂ）の塗色が、上塗り塗料（Ｃ）の
塗色とマンセル表示の色相で同系色である有彩色、又は
白である塗膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】自動車ボディにおいて、その
下塗り塗料として塗装されるカチオン電着塗装は、１コ
ート電着塗装のほかに２コート電着塗装（以下、「Ｗコ
ート電着塗装」と略す場合がある。）がある。ここで、
Ｗコート電着塗装には、１回目に塗装されるカチオン電
着塗料とは別の機能を持ったカチオン電着塗料を２回目
に塗り重ねることができ、特開平７−４１９９４号、特
開平９−３２４２９２号、特開平１０−８２９１号など
が挙げられる。

【０００３】一方、ボディ塗装のコストダウンや生産性
の向上を目的として、ウェットオンウェット（Ｗｅｔ
ｏｎ Ｗｅｔ）塗装による焼き付け工程の省略や、さら
には中塗り塗装工程を省略したり、塗装膜厚を薄くする
傾向がある。しかし最近のユーザーの要求に「高仕上が
り外観」、「より外観を白く」、「耐チッピング性の向
上」などの要求があり、中塗り塗装省略、塗膜減少によ
る隠蔽性や耐チッピング性を確保するために、上塗り塗
膜のフロー性や耐チッピング性向上の為に顔料濃度を下
げたり、または塗装膜厚を厚くすることにより仕上がり
性を上げていた。

【０００４】この場合、顔料濃度を下げた場合、隠蔽性
の低下、また塗装膜厚を厚くした場合コスト増や、特に
水性上塗り塗膜が垂直塗装時（例えば、ドアパーツのプ
レスライン下や鍵穴部の周りで）タレることによる仕上
がり性低下が問題点として発生し改良が求められてい
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、Ｗコート電着
塗装において１回目に塗装されるカチオン電着塗料
（Ａ）中に導電剤を添加し、電着した塗膜を焼き付け硬
化させ体積固有抵抗値が１０^１２Ω・ｃｍ以下であり、
電着時のガス穴や析出時のラウンドがフローし平滑性の
あるカチオン電着塗膜が得られる。

【０００６】２回目にカチオン電着塗料（Ｂ）の電着塗
装を行うが、好ましくはカチオン電着塗料（Ｂ）の塗色
が、次に塗装される上塗り塗料（Ｃ）とマンセル表示の
色相で同系色の有彩色、又は白であるカチオン電着塗料
（Ｂ）を電着塗装を行うことを特徴としている。このこ
とによって、仕上がり性（隠蔽性、平滑性）、耐チッピ
ング性、さらにはタレ抵抗性の向上も得られ本発明を完
成するに至った。

【０００７】即ち、本発明は、 １．下記工程、 工程１：自動車ボディなどの金属製被塗物に、その組成
物中に導電剤を含有し硬化塗膜の塗膜固有抵抗が１０
^１２Ω・ｃｍ以下となるカチオン電着塗料（Ａ）を塗装
し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程２：カチオン電着塗膜（Ａ）を有する被塗物に、塗
色が有彩色、又は白であるカチオン電着塗料（Ｂ）を塗
装し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程３：さらに上塗り塗料（Ｃ）を塗装し、得られた塗
膜を硬化乾燥する工程、により塗膜を形成することを特
徴とする塗膜形成方法、 ２．上塗り塗料（Ｃ）が、カチオン電着塗膜の塗色とマ
ンセル表示の色相で同系色の有彩色、又は白である上塗
り塗料（Ｃ）を塗装する１項記載の塗膜形成方法、 ３．上塗り塗料（Ｃ）が、ソリッドカラーコート（ａ）
である１項、又は２項に記載の塗膜形成方法、 ４．上塗り塗料（Ｃ）が、メタリックベースコート
（ｂ）を塗装後、メタリックベースコート（ｂ）を硬化
させないで、クリアートップコート（ｃ）を塗装する１
項乃至３項のいずれか１項に記載の塗膜形成方法、 に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】 以下、本発明における工程１〜
工程３、及びカチオン電着塗料（Ａ）、カチオン電着塗
料（Ｂ）、上塗り塗料（Ｃ）のソリッドカラーコート
（ａ）、メタリックベースコート（ｂ）、クリアートッ
プコート（ｃ）について説明する。

【０００９】工程１：工程１で使用する被塗物は、自動
車ボディ、自動車部品などの袋部構造を有するものも挙
げることができる。被塗物の材質としては、金属を挙げ
ることができ防食性の面から防錆鋼板が好適である。

【００１０】防錆鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、
電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−鉄二層めっき鋼板及び
有機複合めっき鋼板、アルミニウム鋼板、さらにこれら
の鋼板や冷延鋼板などの鋼板を、必要に応じてアルカリ
脱脂などによって表面を清浄化した後、リン酸塩化成処
理、クロメート処理などの表面処理を行ったものが挙げ
られる。

【００１１】本発明方法において、１回目に電着塗装さ
れるカチオン電着塗料（Ａ）としては、カチオン電着塗
料である限り特に制限なく使用することができ、目標と
する塗膜性能に応じて適宜選択して使用すればよい。カ
チオン電着塗料（Ａ）は、金属などの被塗物に無処理又
は化成処理を施した後、電着塗装する電着塗料であり、
その硬化塗膜の体積固有抵抗値が１０^１２Ω・ｃｍ以下
の塗膜を形成するカチオン電着塗料が使用できる。具体
的には、カチオン性樹脂を必須成分として含有し、さら
に塗膜の体積固有抵抗値を上記範囲に調整するための導
電剤を配合し、これらを水に混合・分散させてなるカチ
オン電着塗料があげられる。

【００１２】カチオン性樹脂は、カチオン電着塗料に使
用されているそれ自体既知のものが使用でき、例えば、
水酸基及びカチオン性基を有する基体樹脂とブロック化
ポリイソシアネ−ト化合物などの架橋剤を含有する組成
物が好適に使用される。

【００１３】基体樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂
とカチオン化剤との反応生成物、ポリカルボン酸とポリ
アミンとの重縮合物（米国特許第２４５０９４０号明細
書参照）を酸（中和剤）でカチオン化したもの、ポリイ
ソシアネ−ト化合物及びポリオ−ルとモノ、又はポリア
ミンとの重付加物を酸（中和剤）でカチオン化したも
の、水酸基及びアミノ基含有アクリル系またはビニル系
モノマ−の共重合体を酸（中和剤）でカチオン化したも
の（特公昭４５−１２３９５号公報、特公昭４５−１２
３９６号公報参照）、ポリカルボン酸樹脂とアルキレン
イミンとの付加物を酸（中和剤）でカチオン化したもの
（米国特許第３４０３０８８号明細書参照）などが挙げ
られる。

【００１４】このうち、ポリフェノ−ル化合物とエピク
ロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂にカ
チオン化剤を反応させた基体樹脂は、防食性が優れてい
るので特に好ましい。このエポキシ樹脂は、エポキシ基
を１分子中に２個以上有し、数平均分子量が２００以
上、特に４００〜４０００、エポキシ当量が１９０〜２
０００、特に４００〜１０００の範囲内にあることが適
している。

【００１５】エポキシ樹脂を調製するためのポリフェノ
−ル化合物としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）−２，２−プロパン、４，４´−ジヒドロキシ
ベンゾフェノン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，１−エタン、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−
１，１−イソブタン、ビス（４−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ
−ブチル−フェニル）−２，２−プロパン、ビス（２−
ヒドロキシブチル）メタン、１，５−ジヒドロキシナフ
タレン、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタ
ン、テトラ（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，２，
２−エタン、４，４´−ジヒドロキシジフェニルエ−テ
ル、４，４´−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェ
ノ−ルノボラック、クレゾ−ルノボラックなどがあげら
れる。また、アクリル樹脂、ポリブタジエン、アルキド
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などで上記の
基体樹脂を変性したものも適用できる。

【００１６】カチオン化剤としては、例えば、第１級ア
ミン、第２級アミン、第３級アミン、ポリアミンなどの
アミン化合物があげられれ、これらはエポキシ樹脂中に
存在するエポキシ基のほとんど、又は全てと反応させる
ことが好ましい。これらはエポキシ基と反応して、第２
級アミノ基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム塩基
などのカチオン性基を形成する。また、アンモニア、ヒ
ドロキシアミン、ヒドラジン、ヒドロキシエチルヒドラ
ジン、Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリン等の塩基性化
合物をカチオン化剤としてエポキシ基と反応させ、それ
により形成される塩基性基を酸でカチオン化してカチオ
ン性基としてもよい。

【００１７】基体樹脂の水酸基は、例えば、カチオン化
剤として使用できるアルカノ−ルアミンとの反応によっ
て付加された第１級水酸基が、ブロック化ポリイソシア
ネ−ト化合物（架橋剤）との架橋反応性が優れており好
適である。

【００１８】基体樹脂は、２０〜５０００、特に１００
〜１０００ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基当量を有することが
好ましく、特に、第１級水酸基当量は２００〜１０００
ｍｇＫＯＨ／ｇにあることが好ましい。一方、カチオン
性基は、安定に基体樹脂を水中に分散する必要な量が存
在すればよく、ＫＯＨ（ｍｇ／ｇ固形分）（アミン価）
換算で一般に３〜２００、特に１０〜８０にあることが
好ましい。このような基体樹脂は、原則として遊離エポ
キシ基を有していないことが望ましい。

【００１９】ブロック化ポリイソシアネ−ト化合物は、
基体樹脂を三次元の架橋硬化させるための架橋剤であ
り、１分子中に２個以上のイソシアネ−ト基を有するポ
リイソシアネ−ト化合物のイソシアネ−ト基をブロック
剤で封鎖したものである。このブロックポリイソシアネ
−ト化合物は、加熱すると、ブロック剤が解離し、遊離
のソシアネ−ト基が再生され、それが基体樹脂中の水酸
基などの活性水素と架橋反応する。

【００２０】ポリイソシアネ−ト化合物は、１分子中に
２個以上の遊離イソシアネ−ト基を有する化合物であ
り、それ自体既知のものが使用でき、例えば、トリレン
ジイソシアネ−ト、ジフェニルメタンジイソシアネ−
ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ナフタレンジイソシ
アネ−トなどの芳香族ジイソシアネ−ト；トリメチレン
ジイソシアネ−ト、テトラメチレンジイソシアネ−ト、
ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、ダイマ−酸ジイソシ
アネ−ト、リジンジイソシアネ−トなどの脂肪族ジイソ
シアネ−ト；メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ
−ト）、イソホロンジイソシアネ−ト、メチルシクロヘ
キサンジイソシアネ−ト、シクロヘキサンジイソシアネ
−ト、シクロペンタンジイソシアネ−トなどの脂環族ジ
イソシアネ−ト；該ポリイソシアネ−トのビユ−レット
タイプ付加物、イソシアヌル環タイプ付加物；これらの
ポリイソシアネ−トと低分子量もしくは高分子量のポリ
−ル類とをイソシアネ−ト基過剰で反応させてなる遊離
イソシアネ−ト基含有ウレタン化プレポリマ−などがあ
げられる。

【００２１】ブロック剤としては、フェノ−ル系、ラク
タム系、アルコ−ル系、オキシム系、活性メチレン系、
メルカプタン系、酸アミド系、イミド系、アミド系、イ
ミダゾ−ル系、イミン系など既知のものが使用できる。

【００２２】基体樹脂とブロック化ポリイソシアネ−ト
化合物などの架橋剤との比率は、目的により任意に選択
できるが、例えば、この両成分の合計重量を基準に、前
者の基体樹脂は５０〜９０％、好ましくは６０〜８０
％、後者のブロック化ポリイソシアネ−ト化合物は５０
〜１０％、好ましくは４０〜２０％の範囲内が適してい
る。

【００２３】基体樹脂と架橋剤とを撹拌混合してから、
基体樹脂中のカチオン性基を酢酸、ギ酸、乳酸、りん酸
などの酸で中和したのち、水と混合することにより水分
散（エマルション）化することができる。

【００２４】導電剤は、カチオン電着塗料（Ａ）の硬化
塗膜の体積固有抵抗値を１０^１２Ω・ｃｍ以下に調整す
るためのものであり、例えば、粒子状、又は粉末状のカ
−ボンブラック、グラファイト、銀、銅、ニッケル、酸
化錫などが挙げられ、これらから選ばれた１種、又は２
種以上を使用することができる。導電剤の配合比率は、
樹脂成分１００重量部（固形分）あたり、１〜５０重量
部、特に３〜３０重量部の範囲内が好ましい。

【００２５】本発明で使用するカチオン電着塗料（Ａ）
の硬化塗膜の体積固有抵抗値は、１０^１２Ω・ｃｍ以
下、好ましくは１０^８Ω・ｃｍ以下の範囲内である。こ
の抵抗値が１０^１２Ω・ｃｍより大きくなると、次に塗
装されるカチオン電着塗料（Ｂ）の電着塗装性が低下
し、仮りに塗装できたとしても、その塗膜の平滑性など
が低下するので好ましくない。

【００２６】体積固有抵抗値の測定方法は、ＪＩＳ−Ｋ
６９１１−１９５５に準じて測定したものであり、測定
器として東亜電波工業（株）製、「ＤＳＭ−８１０３」
を使用した。

【００２７】カチオン電着塗料（Ａ）は、基体樹脂、架
橋剤及び導電剤を含有し、基体樹脂中のカチオン性基を
酢酸、ギ酸、乳酸、りん酸などの酸で中和し、かつ脱イ
オン水に分散させることによって得られるエマルショ
ン、及び顔料ペーストからなるが、塗色が被塗物の素地
を隠蔽する目的のため灰色や黒である。

【００２８】顔料組成として、例えば、カーボンブラッ
ク、チタン白のような着色顔料；クレー、タルク、炭酸
カルシウムのような体質顔料；クロム酸ストロンチウ
ム、クロム酸鉛、ケイ酸鉛、トリポリりん酸アルミ、ト
リポリりん酸亜鉛、亜鉛華、無機ビスマス、有機酸ビス
マスなどの防錆顔料；さらに、分散用樹脂として３級ア
ミン型エポキシ樹脂系、４級アンモニウム塩型エポキシ
樹脂系、３級アミン型アクリル樹脂系などと、中和剤、
脱イオン水を加えたのち、ボールミル、サンドミルなど
で分散して得られる顔料ペーストである。

【００２９】また、特に、顔料ペーストにおいて、防錆
顔料として鉛含有化合物などの有害物質を使用せず（鉛
フリ−）、これに代えて、水酸化ビスマスや、乳酸ビス
マスなどのビスマス含有化合物を配合することが環境対
策からも好ましい。

【００３０】このカチオン電着塗料（Ａ）の電着塗装条
件は特に制限されるものではないが、一般的には、浴温
は、１５〜３５℃（好ましくは２０〜３０℃）、電圧
は、１００〜４００Ｖ（好ましくは２００〜３００
Ｖ）、通電時間は、３０秒〜１０分、極面積比（Ａ／
Ｃ）＝８／１〜１／８、極間距離１０〜３００ｃｍの塗
装条件で撹拌状態によって電着塗装することが望まし
い。カチオン電着塗料(Ａ)の膜厚は、目的とする性能に
応じて適宜選定すればよいが、５〜６０μm 、好ましく
は１０〜４０μm の範囲であることがよい。電着塗装後
は、ＵＦろ液、ＲＯ水洗水、工業用水、脱イオン水など
により塗装物表面にカチオン電着塗料（Ａ）が残らない
よう、２回以上の回数を経て十分に水洗する。この水洗
設備は、自動車ボディや部品を水洗槽内に浸漬するディ
ピング水洗、又はスプレー水洗で行うことができる。

【００３１】次に、その塗膜の硬化乾燥であるが、１４
０〜２００℃の温度で、５〜６０分間で焼き付け硬化乾
燥する。乾燥設備としては、電気熱風乾燥炉、ガス熱風
乾燥炉のいずれでもよい。

【００３２】また、カチオン電着塗料(Ａ)として、基体
樹脂にエポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着塗料を
使用することによって防食性の良好な塗膜を得ることが
でき、ビニル系共重合体を主成分とするカチオン電着塗
料を使用することによって耐候性の良好な塗膜を得るこ
とができる。

【００３３】工程２は、カチオン電着塗膜を有する被塗
物に、カチオン電着塗料（Ｂ）を塗装し、水洗後、得ら
れた塗膜を硬化乾燥する工程である。塗色は、グレーで
あってもさしつかえないが、好ましくは、次に塗装され
る上塗り塗料（Ｃ）とマンセル表示の色相（Ｒ、Ｙ、
Ｇ、Ｂ、Ｐ）で、同系色の有彩色、又は白であることを
本発明は特徴としている。

【００３４】カチオン電着塗料（Ｂ）はカチオン電着塗
料（Ａ）と同様に、エマルションと顔料ペーストからな
る水性の電着塗料である。エマルションとしては、例え
ば、エポキシ樹脂とカチオン化剤との反応生成物、耐候
性などを重視する場合は、水酸基及びアミノ基含有アク
リル樹脂、又はビニル系モノマ−の共重合体を、酸（中
和剤）でカチオン化したもの等、カチオン電着塗料
（Ａ）と同様のエマルションが使用できる。

【００３５】カチオン電着塗料（Ｂ）における架橋剤と
しては、特に制限されるものではないが、例えば、ブロ
ック化ポリイソシアネ−ト化合物、メラミン樹脂、ポリ
オキサゾリン化合物などがあげられる。このうち、ブロ
ック化ポリイソシアネ−ト化合物を使用することが特に
好ましい。上記のカルボキシル基及び水酸基を付加した
アクリル樹脂は、カルボキシル基含有不飽和単量体、水
酸基含有アクリル系単量体、さらに必要に応じてその他
の重合性単量体を用い、これらの単量体をラジカル重合
させた共重合体が使用できる。

【００３６】顔料ペーストは、分散用樹脂としてカルボ
キシル基や水酸基を付加した水溶性のアクリル樹脂、中
和剤、脱イオン水を加え、ボールミル、サンドミル、シ
ェーカーなどで分散して得ることができる。

【００３７】使用できる顔料は、着色顔料として、 白系：二酸化チタン、酸化亜鉛、塩基性硫酸鉛、鉛酸カ
ルシウム、リン酸（Ｚｎ、Ａｌ）、モリブデン酸（Ｚ
ｎ、Ｃａ）、 青系：無機系として、紺青、群青、コバルトブルー、有
機系として、銅フタロシアニンブルー、インダンスロン
ブルー、 黄系：無機系として、黄鉛、合成黄色酸化鉄、透明べん
がら（黄）、ビスマスバナデート、チタンイエロー、亜
鉛黄（ジンクエロー）、クロム酸ストロンチウム、アナ
ミド鉛、有機系として、モノアゾイエロー、モノアゾイ
エロー、ジスアゾ、モノアゾイエロー、イソインドリノ
ンイエロー、金属錯塩アゾイエロー、キノフタロンイエ
ロー、イソインドリンイエロー、ベンズイミダゾロンイ
エロー、 赤系：無機系として、べんがら、透明べんがら（赤）、
鉛丹、有機系として、モノアゾレッド、モノアゾレッ
ド、無置換キナクリドンレッド、アゾレーキ（Ｍｎ
塩）、キナクリドンマゼンダ、アンサンスロンオレン
ジ、ジアンスラキノニルレッド、ペリレンマルーン、キ
ナクリドンマゼンダ、ペリレンレッド、ジケトピロロピ
ロールクロムバーミリオン、塩基性クロム酸鉛、 緑系：無機系として、酸化クロム、有機系として、塩素
化フタロシアニングリーン、臭素化フタロシアニングリ
ーン、 その他：ピラゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンオレ
ンジ、ジオキサジンバイオレット、ペリレンバイオレッ
トなどが挙げられる。 体質顔料としては、マイカ、クレー（カオリン）、タル
ク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなど、他にアルミニ
ウム粉、亜鉛末、パールマイカなどが挙げられる。

【００３８】カチオン電着塗料（Ｂ）には、上記した成
分に加えて、さらに顔料、界面活性剤、表面調整剤、は
じき防止剤、有機溶剤などの塗料用添加剤を適宜配合す
ることができる。

【００３９】このカチオン電着塗料（Ｂ）の電着塗装条
件は特に制限されるものではないが、一般的には、浴温
は、１５〜３５℃（好ましくは２０〜３０℃）、電圧
は、１００〜４００Ｖ（好ましくは２００〜３００
Ｖ）、通電時間は、３０秒〜１０分、極面積比（Ａ／
Ｃ）＝８／１〜１／８、極間距離１０〜３００ｃｍの塗
装条件で撹拌状態によって電着塗装することが望まし
い。カチオン電着塗料(Ｂ)の膜厚は、目的とする性能に
応じて適宜選定すればよいが、５〜６０μm、好ましく
は１０〜４０μmの範囲であることがよい。

【００４０】電着塗装後は、ＵＦろ液、ＲＯ水洗水、工
業用水、脱イオン水などにより塗装物表面にカチオン電
着塗料（Ｂ）が残らないよう、２回以上の回数を経て十
分に水洗する。この水洗設備は、自動車ボディや部品を
水洗槽内に浸漬するディピング水洗、又はスプレー水洗
で行うことができる。その塗膜の硬化乾燥は、１４０〜
２００℃の温度で、５〜６０分間で焼き付け硬化乾燥す
る。乾燥設備としては、電気熱風乾燥炉、ガス熱風乾燥
炉のいずれでもよい。

【００４１】工程３は、カチオン電着塗装した後、上塗
り塗料（Ｃ）を塗装する工程である。上塗り塗料（Ｃ）
としては、溶剤型・水性・粉体のいづれでもかまわない
が、ＶＯＣ低減（ＶＯＣ：Volatile Organic Compoun
ds揮発性有機化合物、ＷＨＯでは沸点５０−１００〜２
４０−２６０℃の範囲のものを言う）の点から水性塗料
が好ましい。

【００４２】上塗り塗料（Ｃ）には、ソリッドカラーコ
ート（ａ）としてを塗装して、硬化乾燥する塗膜形成方
法（１コート１ベーク方法：１Ｃ１Ｂ）がある。また、
上塗り塗料（Ｃ）には、メタリックベースコート（ｂ）
を塗装後、メタリックベースコート（ｂ）を硬化させな
いで、溶剤型でハイソリッドのクリアートップコート
（ｃ）を塗装し、同時に焼き付け硬化乾燥させる塗膜形
成方法（２コート１ベーク方法、２Ｃ１Ｂ）がある。

【００４３】ソリッドカラーコート（ａ）は、アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂
などの基体樹脂を、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソ
シネート化合物（ブロック体も含む）などの架橋剤と併
用したものが挙げられる。またここで使用される着色顔
料としては、カチオン電着塗料で用いた有機系顔料、無
機系顔料などが使用でき、１種、又は２種以上の併用も
可能である。ソリッドカラーコート（ａ）の塗装方法
は、スプレー塗装、静電塗装及び非静電塗装のいずれで
もよい。また、焼き付け条件は、従来と異なるものでは
なく、例えば１２０〜１５０℃の温度で２０〜４０分焼
き付け硬化させる。

【００４４】他に、メタリックベースコート（ｂ）とク
リアートップコート（ｃ）の２層からなる上塗り塗料
（Ｃ）は、メタリックベースコート（ｂ）を塗装した
後、未硬化のままクリアートップコート（ｃ）を塗装し
同時に焼き付け硬化させる。

【００４５】メタリックベースコート（ｂ）は、樹脂成
分、着色顔料、有機溶剤を含有し、さらに必要に応じて
体質顔料、その他の塗料添加剤などを配合してなる熱硬
化性塗料である。樹脂成分として、具体的には、架橋性
官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、ウレタン樹脂などの基体樹脂を、メラミン樹
脂、尿素樹脂、（ブロック化）ポリイソシアネート化合
物などの架橋剤と併用したものが挙げられる。

【００４６】着色顔料としては、カチオン電着塗料に用
いたものと同様のものが使用でき、例えば、チタン白
は、二酸化チタンを主成分とする白色顔料であり、一般
に、その粒径が０．２〜０．３５μｍ、特に０．２５〜
０．３０μｍの範囲内にあるものが好ましい。

【００４７】他に、アルミニウムフレーク等を用いるこ
とができ、形状はりん片状の金属アルミニウムであっ
て、通常、その厚さが０．１〜１．０μｍ、特に０．２
〜０．５μｍの範囲内にあり、粒径が１〜２０μｍの範
囲内及び平均粒径が１０μｍ以下であるものが好まし
い。

【００４８】他に、酸化チタンで被覆された燐片状雲母
なども配合でき、一般にホワイトマイカ、又はシルバー
マイカと称されているものである。一般に、その最大直
径が５〜６０μｍ、特に５〜２５μｍの範囲内にあり、
かつ厚さが０．２５〜１．５μｍ、特に０．５〜１μｍ
の範囲内にあるものが好ましい。

【００４９】酸化チタン被覆燐片状雲母の配合量は、厳
密に制限されるものではないが、通常、樹脂成分の固形
分合計１００重量部あたり３〜２０重量部、特に７〜１
３重量部の範囲内が好ましい。また必要に応じて、銀メ
ッキガラスフレーク、チタンコートグラファイト、金属
チタンフレーク、板状酸化鉄、フタロシアニンフレーク
などを配合することができる。

【００５０】メタリックベースコート（ｂ）の塗装は、
静電塗装、エアースプレー、エアレススプレーなどの方
法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づい
て、一般に５〜２０μｍの範囲内が好ましい。

【００５１】クリアートップコート（ｃ）は、樹脂、及
び有機溶剤を主成分とし、さらに必要に応じて該塗膜の
透明感を損なわない程度で、着色顔料及びその他の塗料
用添加剤などを配合してなる無色、もしくは有色の透明
塗膜を形成する塗料である。

【００５２】クリアートップコート（ｃ）で使用する樹
脂は熱硬化性樹脂が好ましく、具体的には、水酸基、カ
ルボキシル基、エポキシ基などの架橋性官能基を有する
アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレ
タン樹脂などの基体樹脂を、メラミン樹脂、尿素樹脂、
（ブロック化）イソシアネート化合物、カルボキシル基
含有化合物（又は樹脂）、エポキシ基含有化合物（又は
樹脂）などの架橋剤と併用したものが挙げられる。

【００５３】クリアートップコート（ｃ）は、未硬化の
メタリックベースコート（ｂ）の塗面に、エアースプレ
ー、エアレススプレー、静電塗装などの方法で塗装する
ことができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて１０〜１０
０μｍの範囲内とするのが好ましい。クリアートップコ
ート（ｃ）の形成は、溶剤で塗装に適した粘度に希釈し
た後、被塗物にスプレー等により、静電塗装、非静電塗
装などにより行われる。

【００５４】水性メタリックベースコート（ｂ）及びク
リアートップコート（ｃ）の膜厚としては、特に制限さ
れるものではないが、水性メタリックベースコート
（ｂ）の硬化膜厚が通常１０〜３０μｍ程度、好ましく
は１５〜２０μｍ範囲、また溶剤型ハイソリッドクリア
ートップコート（ｃ）の膜厚は、通常２０〜６０μｍ程
度、好ましくは３０〜５０μｍ範囲がよい。

【００５５】

【発明の効果】 ２コート電着塗装において、１回目の
カチオン電着塗料（Ａ）に導電剤を含有した塗膜を焼き
付け硬化乾燥することによって、電着時のガス穴や析出
膜がフローして平滑性良好なカチオン電着塗膜を形成す
る。さらに、カチオン電着塗料（Ｂ）の電着塗装を行い
２層からなる塗膜を得る。また２回目の電着塗膜は、目
的とする機能も変えることができ、例えば、カチオン電
着塗膜（Ｂ）の塗色が、その上に塗装される上塗り塗料
（Ｃ）とマンセル表示の色相で同系色の有彩色、又は白
にする。そのことによって、上塗り塗料（Ｃ）による隠
蔽性が向上し、顔料濃度を調整することによる耐チッピ
ング性、仕上がり性、タレ抵抗性も得られた。

【００５６】

【実施例】 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。本発明はこれによって限定されるものでは
ない。尚、「部」及び「％」は「重量部」及び「重量
％」を示す。

【００５７】カチオン電着用 アミン付加エポキシ樹脂
の製造例 エピコート８２８ＥＬ（油化シェル社製、商品名、エポ
キシ樹脂）１０１０ｇ、ビスフェノールA３９０ｇ、ジ
メチルベンジルアミノ０．２ｇを加え、１３０℃でエポ
キシ当量８００になるまで反応させた。次にε−カプロ
ラクトン２６０ｇ、テトラブトキシチタン０．０３ｇを
加えて１７０℃に昇温し、この温度を保ちながら経時で
サンプリングを行い、赤外吸収スペクトル測定において
未反応のε−カプロラクトン量を追跡して反応率が９８
％以上になった時点で１２０℃に温度を下げた。次にジ
エタノールアミン１６０ｇ、ジエチレントリアミンのメ
チルイソブチルジケチミン化物６５ｇを加え、１２０℃
で４時間反応させ、ブチルセロソルブ４２０ｇを加え、
アミン価５８、樹脂固形分８０％のアミン付加エポキシ
樹脂を得た。

【００５８】カチオン電着用 ブロック化ポリイソシア
ネート化合物（ＭＤＩ）の製造例 ＭＤＩ（ジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネー
ト）２５０ｇ、メチルイソブチルケトン４４ｇを加え７
０℃に昇温した。メチルアセトアミド１４６ｇをゆっく
り加えた後、９０℃に昇温した。この温度を保ちなが
ら、経時でサンプリングし赤外吸収スペクトル測定にて
未反応のイソシアネートの吸収がなくなったことを確認
することにより、固形分９０％のブロック化ポリイソシ
アネート化合物を得た。

【００５９】カチオン電着用 ブロック化ポリイソシア
ネート化合物（ＨＭＤＩ）の製造例 ＨＭＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアヌレート）５０部
を、メチルケトオキシム４０部に４０〜６０℃で滴下し
た後、８０℃で１時間加熱し、樹脂固形分９０％のブロ
ック化ポリイソシアネート化合物（ＨＭＤＩ）を得た。

【００６０】カチオン電着用 エマルションＮｏ．１の
製造例 上記、アミン付加エポキシ樹脂を８７．５部（固形分７
０％）、ブロック化ポリイソシアネート化合物（ＭＤ
Ｉ）を３３．３部（固形分３０部）、液状有機錫２．５
部、１０％ギ酸８．２部を配合し、均一に攪拌した後、
脱イオン水１８４．１部を強く攪拌しながら約１５分か
けて滴下し、固形分３２．０％のカチオン電着用 エマ
ルションＮｏ．１を得た。

【００６１】カチオン電着用 エマルションＮｏ．２の
製造例 上記、アミン付加エポキシ樹脂を８７．５部（固形分７
０％）、ブロック化ポリイソシアネート化合物（ＨＭＤ
Ｉ）を３３．３部（固形分３０部）、液状有機錫２．５
部、１０％ギ酸８．２部を配合し、均一に攪拌した後、
脱イオン水１８４．１部を強く攪拌しながら約１５分か
けて滴下し、固形分３２．０％のカチオン電着用 エマ
ルションＮｏ．２を得た。

【００６２】顔料ペーストＡの製造例 固形分８５％の３級アミン中和型分散樹脂５．８８部
（固形分５部）、１０％酢酸１．４部を配合した後、さ
らに脱イオン水を加え混合攪拌した。ついでこの中に、
チタン白１４部、導電剤バルカンXC７２（キャボット社
製、商品名、導電性カーボンブラック）１０部、水酸化
ビスマス２部、ジオクチル錫オキサイド１部を配合し、
ボールミルにて２０時間分散を行い、５０％の顔料ペー
ストＡを得た。

【００６３】顔料ペーストＢ〜Ｅの製造例 表１のような配合にて、顔料ペーストＡと同様の操作
で、カチオン電着用顔料ペーストＢ〜Ｅを得た。

【００６４】

【表１】

【００６５】カチオン電着塗料Ｎｏ．１の製造例 作成した３２％のカチオン電着用エマルションＮｏ．１
３１８．５部（固形分１０１．９部）、５０％のカチ
オン電着用 顔料ペースト７０部（固形分３５部）、及
び脱イオン水２９６部を加え、固形分２０％のカチオン
電着塗料Ｎｏ．１を得た。

【００６６】カチオン電着塗料Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５の製
造例 カチオン電着塗料Ｎｏ．１の製造と同様に、表２のよう
な配合で固形分２０％のカチオン電着塗料Ｎｏ．２〜Ｎ
ｏ．５を得た。

【００６７】

【表２】

【００６８】上塗り塗料用 アクリルエマルションの製
造例 撹拌機、温度計、冷却管を装備した２リットルのガラス
製フラスコに、脱イオン水３００部とドデシルベンゼン
スルホン酸ソーダ１部を仕込み、内部の空気を窒素で置
換した後撹拌しつつ内部温度を８２℃までに上げ溶解さ
せた。次に、別容器に脱イオン水３２０部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ５０部、ペルオキソ２−硫酸ア
ンモニウム２部を添加し、よく撹拌して泡立て、以下の
組成でモノマー混合溶液を加えて撹拌し乳化物を作り、
それを４時間を要して反応容器中へ連続滴下した。 スチレン ２７５部 ｎ−ブチルアクリレート １７０部 ２−ヒドロキシメタクリレート ５０部 アクリル酸 ５部 滴下終了後、８２℃で２時間撹拌した後、４０℃まで冷
却して、固形分濃度５０重量％上塗り塗料用アクリルエ
マルションを得た。

【００６９】アクリル樹脂水溶液の製造例 反応容器にブチルセロソルブ６０部およびイソブチルア
ルコール１５部を加えて窒素気流中で１１５℃に加温
し、同温度でアクリル酸ｎ−ブチル２６部、メタクリル
酸メチル４７部、スチレン１０部、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル１０部、アクリル酸６部およびアゾイソ
ブチロニトリル１部からなる混合物を３時間かけて加え
た。その後、同温度で３０分熟成し、アゾビスイソブチ
ロニトリル１部とブチルセロソルブ１１５部との混合物
を１時間にわたって加え３０分熟成してから、固形分５
５％ものをジメチルエタノールアミンで当量中和してか
ら、脱イオン水を加えて固形分５０％のアクリル樹脂水
溶液を得た。

【００７０】上塗り塗料用 顔料ペーストＮｏ．１の製
造例 上記、製造例で得られたアクリルエマルション１０部
（固形分５部）、チタン白８０部、トリエチルアミン
（１．０中和当量）、脱イオン水を加え、これを混合・
分散して固形分３０％の上塗り用 顔料ペーストＮｏ．
１を得た。

【００７１】上塗り塗料用 顔料ペーストＮｏ．２、Ｎ
ｏ．３の製造例 上塗り塗料用 顔料ペーストＮｏ．１と同様に、表３の
ような配合内容で上塗り塗料用 顔料ペーストＮｏ．
２、Ｎｏ．３を得た。

【００７２】

【表３】

【００７３】上塗り塗料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の製造例 次に、固形分濃度５０％アクリルエマルションを６０部
（固形分３０部）、架橋剤として「スタフィロイドＷＤ
−２２０」（武田薬品株式会社製、商品名、ＨＭＤＩ−
ＭＥＫオキシムブロック化物）３０部、アクリル樹脂水
溶液６０部（固形分３０部）、固形分３０重量％の上塗
り用 顔料ペーストＮｏ．１を２８３部（固形分８５
部）、及び脱イオン水を加えてディスパーで十分に攪拌
し、固形分３０重量％の上塗り塗料 Ｎｏ．１を得た。

【００７４】表４に、上塗り塗料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の
配合内訳を示す。上塗り塗料Ｎｏ．３は、塗装後７分間
セッティングを行ったのち「マジクロンＨＫ−４」（関
西ペイント社製、商品名、アクリルメラミン系クリヤー
トップコート）を塗装した。

【００７５】

【表４】

【００７６】実施例及び比較例 実施例１ 工程１：化成処理パルボンド＃３０２０（日本パーカラ
イジング社製、商品名、りん酸亜鉛化成処理剤）にて処
理した冷延鋼板（７０×１５０×０．８ｍｍ）、及び図
１のようなドアパーツの鍵穴を想定した試験板を被塗物
とし、導電剤を含有したカチオン電着塗料（Ａ）を浴温
２８℃、塗装電圧２５０Ｖで膜厚２０μｍになるように
塗装し、余分なカチオン電着塗料Ｎｏ．１を水洗により
除去した後、電気熱風乾燥機によって１７０℃−２０分
間焼き付け乾燥しカチオン電着塗膜を得た。 工程２：上記、工程１で得られたカチオン電着塗膜を有
する被塗物に、塗色が白であるカチオン電着塗料Ｎｏ．
３を浴温２８℃、塗装電圧２５０Ｖで膜厚２０μｍにな
るように塗装した。その後、水洗し余分なカチオン電着
塗料Ｎｏ．３を除去した後、電気熱風乾燥機によって１
７０℃−２０分間焼き付け乾燥しカチオン電着塗膜を得
た。 工程３：次に、上塗り塗料Ｎｏ．１を３５μｍ塗装して
工程１〜工程３で作成した総合塗膜を電気熱風乾燥機に
て１４０℃−２０分間焼き付け乾燥した後、性能試験用
の塗装板を得た。

【００７７】実施例２、比較例３、比較例１〜４ 表５に示すような塗料、工程にて塗板を作成し試験に供
した。

【００７８】

【表５】

【００７９】（注１）６０°グロス：ＪＩＳ Ｋ−５４
００ ７．６（１９９０）の６０°グロスに従い、塗膜
の光沢の程度を、入射角と受光角とがそれぞれ６０°の
ときの反射率を測定して、鏡面光沢度の基準面の光沢度
を１００としたときの百分率で表す。 （注２）耐チッピング性：Ｑ−Ｇ−Ｒグラベロメーター
（Qパネル株式会社製）を用い７号砕石１００ｇを０．
３９２ＭＰａ（４ｋｇｆ／ｃｍ^２）のエア圧、２０℃の
温度条件で試験板に砕石を吹き付け、塗膜に衝撃を与え
た後JIS Z−２３７１に規定された方法に準じて塩水噴
霧試験を４８時間実施した。錆発生の状態を総合的に評
価し次の基準で表示する。 ○：良好 （７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
５個以下 ） △：やや劣る （７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
６〜９個 ） ×：劣る （７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
１０個以上 ） （注３）タレ性：被塗物としてドアパーツの鍵穴部分ド
アパーツの鍵穴部分を想定し、図１のような直径１０ｍ
ｍのポンチ○穴が開けてある鋼板を用いた。各塗装工程
により作成した塗板を、上塗り塗料の垂直塗装にて図１
の一般部が表４の上塗り膜厚のとき、ポンチ○穴周辺の
塗膜のタレ状態を焼き付け塗膜にて観察した。 ○：問題なく良好 △：鍵穴の周りに１ｍｍくらいの塗膜のタレがみられる ×：鍵穴の周りに２ｍｍ以上の塗膜のタレがみられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タレ性の塗装試験に用いた試験板。ドアパーツ
の鍵穴部分を想定し、直径１０ｍｍのポンチ○穴が開け
てある鋼板である。

【符号の説明】

１． 直径１０ｍｍの穴 ２． 一般部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AE03 AE10 AE16 BB65X BB65Z BB89X CA04 CA48 DB02 DC12 EC60 4J038 DB061 DB071 DB441 DB451 DB491 DG302 GA03 HA036 HA066 JB01 JB02 JB04 JB09 JB19 JB32 KA08 KA12 KA14 KA20 LA03 MA08 MA10 NA01 NA20 PA04 PA07 PA19 PB07 PC02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記工程、 工程１：自動車ボディなどの金属製被塗物に、その組成
   物中に導電剤を含有し硬化塗膜の塗膜固有抵抗が１０
   ^１２Ω・ｃｍ以下となるカチオン電着塗料（Ａ）を塗装
   し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程２：カチオン電着塗膜（Ａ）を有する被塗物に、塗
   色が有彩色、又は白であるカチオン電着塗料（Ｂ）を塗
   装し、水洗後、得られた塗膜を硬化乾燥する工程、 工程３：さらに上塗り塗料（Ｃ）を塗装し、得られた塗
   膜を硬化乾燥する工程、により塗膜を形成することを特
   徴とする塗膜形成方法。
2. 【請求項２】上塗り塗料（Ｃ）が、カチオン電着塗膜の
   塗色とマンセル表示の色相で同系色の有彩色、又は白で
   ある上塗り塗料（Ｃ）を塗装する請求項１記載の塗膜形
   成方法。
3. 【請求項３】上塗り塗料（Ｃ）が、ソリッドカラーコー
   ト（ａ）である請求項１、又は２に記載の塗膜形成方
   法。
4. 【請求項４】上塗り塗料（Ｃ）が、メタリックベースコ
   ート（ｂ）を塗装後、メタリックベースコート（ｂ）を
   硬化させないで、クリアートップコート（ｃ）を塗装す
   る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗膜形成方
   法。