JP2003251270A - 自動車車体の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】仕上がり外観、塗膜性能に優れた塗膜が得られ
る自動車車体の塗装方法を提供すること。 【解決手段】主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしくは
酸化皮膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属材
で構成される自動車車体の外板部及び／又は内板部にお
いて、酸化皮膜処理が化学皮膜処理、酸化皮膜処理が陽
極酸化皮膜処理、酸化皮膜処理が施されるアルミ材の表
面粗度がＲａで０．２μｍ以下、そして熱硬化型水性中
塗り塗料もしくは熱硬化型中塗り粉体塗料を塗装、焼付
けし、次いで、硬化型上塗り塗料を塗装、硬化させてな
ることを特徴とする自動車車体の塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、１部もしくは全
部がアルミ材で構成された自動車車体の塗装方法におい
て、塗膜の鮮映性、平滑性などの塗膜仕上がり外観や防
食性、加工性などの塗膜性能に優れた塗膜が得られる自
動車車体の塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】 従来、自動車車体の塗装
方法としては、鋼材からなる自動車車体を化成処理した
後、プライマー塗装や上塗り塗装が行われいるのが一般
的である。近年、自動車分野においては、衝突安全性能
の向上や、標準装備品などの増加により車体重量が重た
くなる一方で、地球環境問題から大幅な燃費向上が求め
られているのが実情である。この様な要求を満足される
ひとつの手法として鋼材を主体とする自動車車体から一
部もしくは全部をアルミ素材に置換えることにより自動
車全体の軽量化が考えられている。しかしながら、アル
ミ材を主体とする自動車車体部分に、従来からの塗装方
法により塗装を行っても、仕上がり外観や塗膜性能に優
れた塗膜が得られないといった問題点があった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】 本発明者らは、鋭意研
究の結果、特定の塗装工程により塗装された塗膜が、上
記目的を達成することができることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００４】かくして本発明によれば、 １、 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしくは酸化皮
膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属材で構成
される自動車車体の外板部及び／又は内板部において、
該酸化皮膜処理アルミ材が熱硬化型中塗り塗膜及び硬化
型上塗り塗膜で被覆されていることを特徴とする自動車
車体の塗装方法、 ２、 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしくは酸化皮
膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属材で構成
される自動車車体の外板部及び／又は内板部において、
熱硬化型水性中塗り塗料もしくは熱硬化型中塗り粉体塗
料を塗装、焼付けし、次いで、硬化型上塗り塗料を塗
装、硬化させてなることを特徴とする自動車車体の塗装
方法、 ３、 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしくは酸化皮
膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属材で構成
される自動車車体の外板部及び／又は内板部において、
熱硬化型水性中塗り塗料もしくは熱硬化型中塗り粉体塗
料を塗装、セッテングもしくは予備乾燥後、次いで、熱
硬化型上塗り塗料を塗装した後、焼付けして電着塗膜、
中塗り塗膜及び上塗り塗膜とを同時に硬化させてなるこ
とを特徴とする自動車車体の塗装方法、 ４、 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸化皮膜処
理が化学皮膜処理であることを特徴とする自動車車体の
塗装方法、 ５、 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸化皮膜処
理が陽極酸化皮膜処理であることを特徴とする自動車車
体の塗装方法、 ６、 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸化皮膜処
理が施されるアルミ材の表面粗度がＲａで０．２μｍ以
下であることを特徴とする自動車車体の塗装方法、 ７、 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸化皮膜処
理が施されるアルミ材がマグネシウムとシリカを含有す
るＪＩＳ Ｋ―６０００系アルミニウム合金であること
を特徴とする自動車車体の塗装方法、 ８、 上記酸化皮膜処理アルミ材が、自然発色皮膜又は
電解着色皮膜により着色されていることを特徴とする自
動車車体の塗装方法を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】 本発明の自動車車体の塗装方法
は、１部もしくは全部がアルミ材で構成される自動車車
体に、水性又は粉体の中塗り塗料を塗装、最後に硬化型
上塗り塗料を塗装する工程及びそれらの塗膜の硬化方法
や特にアルミ材として酸化皮膜処理アルミ材を使用する
ことまた、表面粗度がＲａで０．２μｍ以下であるとこ
ろに特徴がある。

【０００６】本発明の塗装方法は、自動車車体の素材と
して酸化皮膜処理アルミ材を使用する場合には、例え
ば、（１）該金属素材を目的とする部材（エンジンフー
ド、フェンダーパネル等）にプレス加工し、次いで酸化
処理皮膜表面処理を行い、次いで表面処理された部材
を、自動車車体に取付けて組立を行った後、中塗り塗
装、上塗り塗装が施される塗装方法、（２）該金属素材
を目的とする部材（エンジンフード、フェンダーパネル
等）にプレス加工し、次いで酸化処理皮膜表面処理を行
い、次いで表面処理された部材を中塗り塗装を行い得ら
れた中塗り塗装部材を、自動車車体に取付けて組立を行
った後、上塗り塗装が施される塗装方法、（３）該金属
素材を目的とする部材（エンジンフード、フェンダーパ
ネル等）にプレス加工し、次いで酸化処理皮膜表面処理
を行い、次いで表面処理された部材を、中塗り塗装、上
塗り塗装を行った上塗り塗装部材を、自動車車体に取付
けて組立を行うことが出来る。

【０００７】上記した組立てにおいて、夫々の塗料の予
備乾燥や焼付けは省略した。尚、これらの予備乾燥や焼
付けは、特許請求の範囲に記載した方法で行うことが出
来る。

【０００８】また、自動車車体の素材としてアルミ材と
鋼材が組合わさった異種金属材を使用する場合には、例
えば、（１）該金属素材を目的とする部材（エンジンフ
ード、フェンダーパネル等）にプレス加工し、次いで酸
化処理皮膜表面処理を行い、次いで表面処理された部材
を、鋼材を目的とする部材（エンジンフード、フェンダ
ーパネル等）にプレス加工し、次いで表面処理を行い、
次いで表面処理された鋼部材とを、自動車車体に取付け
て組立を行った後、中塗り塗装、上塗り塗装が施される
塗装方法、（２）該金属素材を目的とする部材（エンジ
ンフード、フェンダーパネル等）にプレス加工し、次い
で酸化処理皮膜表面処理を行い、次いで表面処理された
部材を、中塗り塗装を行い得られた中塗り塗装アルミ部
材と、鋼材を目的とする部材（エンジンフード、フェン
ダーパネル等）にプレス加工し、次いで表面処理を行
い、次いで表面処理された鋼材を電着塗装、中塗り塗装
を行った中塗り塗装鋼材とを、自動車車体に取付けて組
立を行った後、上塗り塗装が施される塗装方法、（３）
該金属素材を目的とする部材（エンジンフード、フェン
ダーパネル等）にプレス加工し、次いで酸化処理皮膜表
面処理を行い、次いで表面処理された部材を、中塗り塗
装、上塗り塗装を行った上塗り塗装アルミ部材と、鋼材
を目的とする部材（エンジンフード、フェンダーパネル
等）にプレス加工し、次いで表面処理を行い、次いで表
面処理された鋼材を電着塗装、中塗り塗装、上塗り塗装
を行った上塗り塗装鋼材とを、自動車車体に取付けて組
立を行うことができる。

【０００９】また、上記した方法には制限されずに、例
えば、アルミ材と鋼材との塗装工程の順序を変えること
が出来る。具体的には、鋼材を目的とする部材（エンジ
ンフード、フェンダーパネル等）にプレス加工し、加工
された部材を自動車車体に取付けて組立を行い、次い
で、表面処理、電着塗装を行って、鋼材に電着塗装が施
された自動車車体を製造し、また、それとは別にアルミ
材を目的とする部材（エンジンフード、フェンダーパネ
ル等）にプレス加工し、次いで必要に応じて酸化処理皮
膜表面処理を行い、次いで表面処理されたアルミ部材を
中塗り塗装、上塗り塗装を行った上塗り塗装アルミ部材
を上記で製造された鋼材に電着塗装が施された自動車車
体に取付けて組立を行うことも可能である。

【００１０】上記した組立てにおいて、夫々の塗料の予
備乾燥や焼付けは省略した。尚、これらの予備乾燥や焼
付けは、特許請求の範囲に記載した方法で行うことが出
来る。

【００１１】また、酸化処理皮膜表面には、必要に応じ
て自動車塗料分野で使用されている従来から公知のチッ
ピングプライマー（バリヤー塗膜など）を形成すること
ができる。

【００１２】本発明で使用される酸化皮膜処理アルミ材
は、従来から公知のアルミ材に化学皮膜処理や陽極酸化
皮膜処理が施されたものが含まれる。

【００１３】該アルミ材としては、従来から自動車車体
用として考えられているものであれば特に制限なしに使
用することができる。具体的には、アルミ合金基材とし
てマグネシウムを含有するＪＩＳ Ａ５０００系アルミ
ニウム合金板やマグネシウム及びシリカを含有するＪＩ
Ｓ Ａ６０００系アルミニウム合金基材が挙げられる。

【００１４】本発明において、特にこれらのアルミ合金
基材中でも、ＪＩＳ Ａ６０００系アルミニウム合金基
材は、塗料を１４０℃以上の温度で複数回焼付が行われ
た際に、上記した含有金属により強度と硬度が付与され
るので後者のものを使用することが好ましい。上記した
金属の含有量は０．５〜３％の範囲が好ましい。

【００１５】また上記したアルミ材において、アルミ材
の表面粗度（ＪＩＳ Ｂ０６０１３次元粗度計を使用し
て測定できる。）がＲａで０．２μｍ以下、特に０．１
μｍ以下のものを使用することが好ましい。Ｒａが０．
２μｍを超えると該酸化皮膜処理アルミ材に塗装される
電着塗膜の平滑性が低下し、その結果として上塗り塗膜
の平滑性（チリチリ感など）が低下するために塗膜の光
沢が悪くなるといった欠点がある。また、Ｒａはあまり
小さくなり過ぎるとカチオン電着塗膜と酸化皮膜処理ア
ルミ材との付着性が低下するので０．０１μｍ未満にす
ることは好ましくない。この様なアルミ材の表面粗度は
圧延時のロールの粗度を変えることにより、また、機械
研磨、化学研磨、電解研磨などの表面処理技術により調
整することができる。上記した研磨として特に粗さの細
かい研磨が容易にできる電解研磨が好ましい。

【００１６】また、アルミ材の酸化皮膜処理としては、
従来から公知の表面処理を行うことができる。

【００１７】化学皮膜処理としては、例えば、（１）〜
（３）の順序に従って処理を行うことができる。

【００１８】（１）前処理工程：アルミ材 ― 機械研
磨 ― 脱脂（酸、酸塩、アルカリ、アルカリ塩、有機
溶剤、界面活性剤、電解脱脂など）― 水洗（中和も含
む）− 化学研磨 ― 水洗 （２）化学皮膜処理：リン酸塩系処理剤（アルボンド法
も属する、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸マンガンな
ど）、リン酸アルコール系処理剤、リン酸クロム酸系処
理剤、炭酸ナトリウム系処理剤、クロメート系処理剤
（クロム酸、重クロム酸塩など）、ベーマイト法（１２
０〜１５０℃の水蒸気処理、１００℃蒸留水処理、１０
０℃アミン含有蒸留水で処理など）、チタン系表面処理
剤、フッ素系表面処理剤などが挙げられる。

【００１９】上記した中でもリン酸亜鉛処理剤による処
理が好ましい。該処理は、リン酸、酸性リン酸亜鉛、フ
ッ化カリなどの化合物を原料とする処理剤であって、こ
の処理剤と陽極酸化皮膜処理アルミ材とが接触すること
によりアルミがエッチングされ、次いで溶出したアルミ
はリン酸、弗酸と反応してアルミの塩を生成すると共に
酸性リン酸亜鉛（２水素リン酸亜鉛）がアルミ、弗酸と
反応して３リン酸亜鉛となり陽極酸化皮膜処理アルミ材
表面に析出し皮膜を形成する。

【００２０】（３）後処理：水洗 ― 乾燥 また、化学皮膜処理の着色は、例えば、上記した化学皮
膜処理で使用した処理液により着色を行う方法、処理液
に更に金属塩などを添加して着色を行う方法、過マンガ
ン酸カリ、コバルト、銅、フェロシアン化カリ、鉄など
の錯化合物やアリザリン着色剤などにより着色を行う方
法などが挙げられる。

【００２１】上記した化学皮膜処理アルミ材について
は、カチオン電着塗装及びアニオン電着塗装を行うこと
ができるが、特に酸化皮膜処理アルミ材の耐久性、仕上
がり外観などが優れることからカチオン電着塗装を行う
ことが好ましい。

【００２２】また、陽極酸化処理は、例えば、次の方法
により行うことができる。

【００２３】 脱脂―アルカリエッチング―デスマッ
ト―陽極酸化処理−封孔処理 脱脂―アルカリエッチング―デスマット―陽極酸化
処理−２次電解着色 脱脂―研磨（電解研磨、化学研磨、艶消し仕上げ
等）―陽極酸化処理―（必要に応じて染色） 各工程において水洗は省略した。

【００２４】上記した陽極酸化処理としては、例えば、
硫酸法、シュウ酸法、クロム酸法、ほう酸法などが挙げ
られる。これらのなかでも硬質、耐食性に優れた皮膜が
形成できる硫酸法が好ましい。また、の工程のものは
塗膜の仕上がり外観が優れるので該工程が好ましい。

【００２５】陽極酸化処理を施した皮膜は、必要に応じ
て自然発色や電解着色により皮膜の着色を行うことがで
きる。皮膜を形成させた着色陽極酸化アルミニウム材が
使用できる。自然発色及び電解着色による皮膜は従来か
ら公知の着色技術の方法で行うことができる。また、電
解着色による皮膜の形成方法は、陽極酸化を行った後、
金属塩を含む電解液中で２次電解することにより着色さ
せるか、もしくは陽極酸化の電解液中に金属塩を含ませ
ておき陽極酸化処理と同時に着色させる方法である。該
金属塩としては、例えば、ニッケル塩、銅塩、錫塩、コ
バルト塩、鉛塩、マンガン塩、金塩、銀塩、モリブデン
塩、セレン塩などが挙げられる。塩の形としては硫酸な
どの無機酸塩、酢酸などの有機酸塩、及び酸素酸塩など
が包含される。

【００２６】また、表面処理剤として、上記した以外に
も、例えば、エッチング剤（無機酸、有機酸又はそれら
の塩など）重金属（Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚ
ｎ、Ｎｉなど）又はその塩（硝酸、リン酸、フッ化水素
酸など）及び必要に応じてバインダー（フェノール樹
脂、カルボキシル化ポリオレフィン系樹脂など）、防錆
剤（バナジン酸、有機ホスホン酸、没食子酸系化合物、
硫化物、トリアジンチオール、ベンゾトリアゾール、チ
オカルボニル化合物など）、密着付与剤（シランカップ
リング剤、シリカゲル、エロジルなど）を適宜配合し
た、有機及び／又は無機物質の弱塩基性又は弱酸基性物
質による表面処理剤も使用できる。

【００２７】また、酸化皮膜処理アルミ材と組合せて使
用される鋼材としては、従来から自動車用鋼板として使
用されているものが挙げられる。具体的には、鋼板、溶
融亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板などの鋼板やリ
ン酸亜鉛処理やリン酸鉄処理などの表面処理を施した処
理鋼板などが挙げられる。また、鋼板を使用する場合に
は、耐食性、加工性、仕上がり外観などに優れた塗膜が
形成されるのでカチオン電着塗装を行うことが好まし
い。

【００２８】上記酸化皮膜処理アルミ材と組合せて使用
される鋼材に塗装されるカチオン電着塗料としては、カ
チオン性樹脂組成物を水に混合、分散してなる既知のカ
チオン電着塗料が使用できる。該カチオン性樹脂組成物
としては、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。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）を酸でプロトン化
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でプロトン化した
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−の共重合体を酸でプロトン化したもの（特公
昭４５−１２３９５号公報、特公昭４５−１２３９６号
公報参照）、ポリカルボン酸樹脂とアルキレンイミンと
の付加物を酸でプロトン化したもの（米国特許第３４０
３０８８号明細書参照）などがあげられる。

【００２９】また、上記したカチオン性樹脂を酸性中和
剤（酢酸、ヒドロキシ酢酸など）により中和し、水分散
することにより塗料を得ることが出来る。

【００３０】また、アニオン電着塗料としては、アクリ
ル樹脂アニオン電着塗料、ポリエステル樹脂アニオン電
着塗料などが挙げられる。

【００３１】また、上記したそれぞれのカチオン電着塗
料は、上記した成分以外に必要に応じて界面活性剤、表
面調整剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、着
色剤やその他の添加剤を配合することができる。

【００３２】カチオン電着塗料は、固形分濃度が約５〜
４０重量％、ｐＨが５〜９の範囲内になるように調整す
る。

【００３３】カチオン電着塗料による電着塗装は、上記
した電着塗料を電着浴とし、浴温１５〜３５℃に調整
し、負荷電圧１００〜４００Vの条件で、被塗物と電極
との間で通電することにより電着塗装を行うことができ
る。

【００３４】電着塗装後、余分に付着した電着塗料を落
とすために、ウルトラフィルトレーションろ液（ＵＦろ
液）、ＲＯ透過水、工業用水、純水などで、塗装物表面
に電着塗料が残らないよう必要に応じて水洗することが
できる。

【００３５】電着塗膜の焼付けは、塗物表面の温度で１
１０℃〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃、時間
としては１０分間〜１８０分間、好ましくは２０分間〜
５０分間加熱して硬化させることができる。

【００３６】酸化皮膜処理アルミ材に塗装される中塗り
塗料としては、既知のものが使用でき、例えば、アクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂などの基体樹
脂、メラミン樹脂、ブロックポリイソシアネート化合
物、ポリヒドラジド化合物、ポリエポキシド、ポリカル
ボン酸（又は無水物）、ヒドロキシアルキルアミド化合
物などの硬化剤、着色顔料、体質顔料などを配合してな
る中塗り塗料が使用できる。水性中塗り塗料の塗装は、
エアスプレー、エアレススプレー、静電塗装などによっ
て行なうことができ、膜厚は硬化塗膜に基づいて１０〜
４０μｍの範囲内が好ましい。粉体中塗り塗料の塗装
は、コロナ放電や摩擦帯電などの静電スプレー塗装など
によって行なうことができ、膜厚は硬化塗膜に基づいて
３０〜８０μｍの範囲内が好ましい。

【００３７】水性中塗り塗膜の予備乾燥は、電着塗膜や
上塗り塗膜と同時に焼付けた際にワキ、垂れ、ピンホー
ルなどの塗膜欠陥が発生しない条件で乾燥すれば良い
が、具体的には塗物表面の温度１０℃〜８０℃で１分間
〜６０分間、好ましくは２分間〜３０分間で十分と考え
る。

【００３８】水性中塗り塗膜の焼付けは、塗物表面の温
度で１１０℃〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０
℃、時間としては１０分間〜１８０分間、好ましくは２
０分間〜５０分間加熱して硬化させることができる。

【００３９】粉体中塗り塗膜の予備乾燥は、粉体粒子同
士が融着してコンベアなどで輸送されている間に脱落し
ない程度、又は電着塗料や上塗り塗料が浸透して塗膜外
観や塗膜性能に悪影響を与えない程度に乾燥すれば良い
が、具体的には塗物表面の温度４０℃〜１００℃では１
分間〜６０分間、好ましくは２分間〜３０分間で十分と
考える。

【００４０】粉体中塗り塗膜の焼付けは、塗物表面の温
度で１４０℃〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０
℃、時間としては１０分間〜１８０分間、好ましくは２
０分間〜５０分間加熱して硬化させることができる。

【００４１】中塗り塗膜の上に塗られる熱硬化型上塗り
塗料は、被塗物に美粧性を付与するものである。具体的
には、仕上がり外観（鮮映性、平滑性、光沢など）、耐
候性（光沢保持性、保色性、耐チョーキング性など）、
耐薬品性、耐水性、耐湿性、硬化性などの優れた塗膜を
形成するそれ自体すでに公知の塗料が使用でき、一例と
して挙げるならば、例えば、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂など
の基体樹脂、メラミン樹脂、ブロックポリイソシアネー
ト化合物、ポリヒドラジド化合物、ポリエポキシド、ポ
リカルボン酸（又は無水物）、ヒドロキシアルキルアミ
ド化合物などの硬化剤が含有してなる熱硬化型樹脂組成
物をビヒクル主成分とし、これを水又は有機溶剤に溶解
もしくは分散せしめてなる液状塗料（有機溶剤系、水
系、粉体塗料水分散系、非水分散型など）や粉体塗料な
どがあげられる。これらの中でも、特にアミノ樹脂硬化
型アクリル樹脂、アミノ樹脂硬化型アルキド樹脂、アミ
ノ樹脂硬化型ポリエステル樹脂、酸（又は無水物）硬化
型エポキシ基含有アクリル樹脂、シリコン硬化型アクリ
ル樹脂などを熱硬化型樹脂組成物をビヒクル主成分とす
る熱硬化型上塗り塗料が好ましい。

【００４２】本発明において使用しうる上塗り塗料は、
上記のビヒクル主成分を用いた塗料にメタリック顔料や
パール顔料および（または）着色顔料を配合したエナメ
ル塗料とこれらの顔料を全くもしくはほとんど含まない
クリヤー塗料に分類される。そして、これらの塗料を用
いて上塗り塗膜を形成する方法としては、例えば、下記
の方法が挙げられる。

【００４３】メタリック顔料やパール顔料、必要に応
じ着色顔料を配合してなるメタリック塗料または着色顔
料を配合してなるソリッドカラー塗料を塗装し、加熱硬
化する（１コート１ベーク方式によるメタリックやパー
ルまたはソリッドカラー仕上げ）。

【００４４】メタリック顔料やパール顔料またはソリ
ッドカラー塗料を塗装し、加熱硬化した後さらにクリヤ
ー塗料を塗装し、再度加熱硬化する（２コート２ベーク
方式によるメタリックやパールまたはソリッドカラー仕
上げ）。 メタリック塗料やパール顔料含有塗料またはソリッド
カラー塗料を塗装し、続いてクリヤー塗料を塗装した
後、加熱して該両塗膜を同時に硬化する（２コート１ベ
ーク方式によるメタリックやパールまたはソリッドカラ
ー仕上げ）。

【００４５】これらの上塗り塗料は、スプレー塗装、静
電塗装などで塗装することが好ましい。また、塗装膜厚
は、乾燥膜厚に基づいて、上記では２５μｍ〜４０μ
ｍ、上記、では、メタリック塗料やパール顔料含有
塗料ならびにソリッドカラー塗料は１０μｍ〜３０μ
ｍ、クリヤー塗料は２５μｍ〜５０μｍがそれぞれ好ま
しい。加熱条件はビヒクル成分によって任意に選択でき
るが、８０℃〜１７０℃、特に１２０℃〜１５０℃で１
０分間〜４０分間が好ましい。

【００４６】また、上記したクリヤー塗料としては、紫
外線や太陽光などの光線により架橋するラジカル重合性
官能基（アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基
など）を含有するアクリル樹脂、シリコン樹脂、フッ素
樹脂に必要に応じて、光重合開始剤、光増感剤、重合性
希釈剤などを配合した活性エネルギー線硬化型上塗り塗
料が使用できる。活性エネルギー線硬化型に使用される
光源としては、例えば、超高圧、高圧、中圧、低圧の水
銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン
灯、メタルハライド灯、タングステン灯等が挙げられ
る。照射は、通常、１０〜500mJ/cm²で照射される。

【００４７】また、本発明の中塗り塗料や上塗り塗料
は、透明もしくは下地が識別できる程度に着色させたカ
ラークリヤも使用することができる。

【００４８】該カラークリヤを使用した場合には、例え
ば、アルミ材として、自然着色又は電解着色が施されて
いる着色アルミ材を使用し、次いでカラークリヤを塗装
すると、カラークリヤ塗膜表面から入射された光線がカ
ラークリヤ塗膜を透過し、そして透過された光線が着色
アルミ材表面で反射し、そしてカラークリヤ塗膜を透過
した光線が反射光として人間により識別（認識）され
る、これにより着色アルミ材による色とカラークリヤ塗
膜による透過光とが重なって特有の色を発現させること
ができる。

【００４９】

【発明の効果】 本発明は、上記した構成を有すること
から自動車車体の塗装に適した中塗り塗膜及び上塗り塗
膜を簡単、経済的、省力的、安全、安定、連続的に塗膜
形成することができ、且つ仕上がり外観や塗膜性能に優
れた中塗り塗膜及び上塗り塗膜が形成できる。また、酸
化皮膜処理アルミ材の表面粗度がＲａが０．２μｍ以下
のもの使用することにより、更に、中塗り塗膜及び上塗
り塗膜の仕上がり外観を向上させることができる。

【００５０】

【実施例】 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。以下、「部」および「％」は
それぞれ「重量部」および「重量％」を意味する。本発
明は以下の実施例に制限されるものではない。

【００５１】実施例１ 板厚０．８ｍｍのアルミ材（ＪＩＳ Ａ６０６１、 Ｒ
ａ ０．２μｍ）を常法により、脱脂処理、エッチング
処理、スマット除去処理した後、１７０ｇ／リットル硫
酸水溶液中にて陽極酸化処理して、厚さ１０μｍの陽極
酸化皮膜（Ａ）を形成した。次いで、下記熱硬化型水性
中塗り塗料を膜厚３０μｍになるようにスプレーにて塗
装し、１４０℃で２０分間焼付けた。その後、熱硬化型
上塗り塗料（関西ペイント社製、ネオアミラック＃６０
００ホワイト、有機溶剤系）を、乾燥膜厚が約３０μｍ
となるようにスプレーにて塗装し、１４０℃で２０分間
乾燥機にて焼付け、試験塗板を得た。

【００５２】実施例２ 実施例１で得た陽極酸化皮膜のアルミ材を硫酸ニッケル
の２５ｇ／リットル水溶液中で交流２次電解（１５Ｖ、
２０℃、２分〜１０分間）を行い、ブロンズの着色アル
ミ材（Ｂ）を得た。次いで、８０℃以上の脱イオン水で
封孔処理を行った後、下記熱硬化型水性中塗り塗料を膜
厚３０μｍになるようにスプレーにて塗装し、１４０℃
で２０分間焼付けた。その後、熱硬化型上塗り塗料（関
西ペイント社製、ネオアミラック＃６０００ホワイト、
有機溶剤系）を、乾燥膜厚が約３０μｍとなるようにス
プレーにて塗装し、１４０℃で２０分間乾燥機にて焼付
け、試験塗板を得た。

【００５３】実施例３ 板厚０．８ｍｍのアルミ材（ＪＩＳ Ａ６０６１、 Ｒ
ａ ０．２μｍ）を常法により、脱脂処理、ベーマイト
処理（１２０〜１５０℃の水蒸気処理）を行い酸化皮膜
（Ｃ）を形成した。下記熱硬化型水性中塗り塗料を膜厚
３０μｍになるようにスプレーにて塗装し、１４０℃で
２０分間焼付けた。その後、熱硬化型上塗り塗料（関西
ペイント社製、ネオアミラック＃６０００ホワイト、有
機溶剤系）を、乾燥膜厚が約３０μｍとなるようにスプ
レーにて塗装し、１４０℃で２０分間乾燥機にて焼付
け、試験塗板を得た。

【００５４】実施例４ 板厚０．８ｍｍのアルミ材（ＪＩＳ Ａ６０６１、 Ｒ
ａ ０．２μｍ）を常法により、脱脂処理、リン酸塩表
面処理剤（マンガン重リン酸塩／マンガンけいフッ化物
／フッ化カリ／酸性リン酸亜鉛／リン酸の水溶液）を５
０℃で２〜５分間浸漬し、リン酸亜鉛処理皮膜（Ｄ）を
形成した。下記熱硬化型水性中塗り塗料を膜厚３０μｍ
になるようにスプレーにて塗装し、１４０℃で２０分間
焼付けた。その後、熱硬化型上塗り塗料（関西ペイント
社製、ネオアミラック＃６０００ホワイト、有機溶剤
系）を、乾燥膜厚が約３０μｍとなるようにスプレーに
て塗装し、１４０℃で２０分間乾燥機にて焼付け、試験
塗板を得た。

【００５５】実施例５ 板厚０．８ｍｍのアルミ材（ＪＩＳ Ａ６０６１、 Ｒ
ａ ０．２μｍ）を常法により、脱脂処理、下記チタン
系表面処理剤を使用してチタン処理皮膜（Ｅ）を形成し
た。下記熱硬化型水性中塗り塗料を膜厚３０μｍになる
ようにスプレーにて塗装し、１４０℃で２０分間焼付け
た。その後、熱硬化型上塗り塗料（関西ペイント社製、
ネオアミラック＃６０００ホワイト、有機溶剤系）を、
乾燥膜厚が約３０μｍとなるようにスプレーにて塗装
し、１４０℃で２０分間乾燥機にて焼付け、試験塗板を
得た。

【００５６】チタン系表面処理剤：２％チタン系水性液
（四塩化チタン６０％溶液５ｃｃを蒸留水で５００ｃｃ
とした溶液にアンモニア水（１：９）を滴下し、水酸化
チタンを沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水３
０％溶液を１０ｃｃ加えかき混ぜ、チタンを含む黄色半
透明の粘性のある固形分２％のチタン系水性液）５０
部、２０％ジルコニウム弗化水素酸５部と脱イオン水３
５部を配合したもの。

【００５７】実施例６〜３０ 表１、２に記載の酸化処理皮膜を有するアルミ材を表
１、２に記載の硬化型水性中塗り塗料及び硬化型上塗り
塗料を表１に記載の塗装条件で塗装、焼付けして塗装板
を得た。

【００５８】実施例３１〜４０ 表１、２に記載の表面処理剤を使用して処理したアルミ
材と、亜鉛―鉄合金化溶融亜鉛メッキ鋼板にリン酸亜鉛
処理剤で表面処理した表面処理板に下記カチオン電着塗
料を２０μｍになるように塗装し、水洗後、１７０℃で
２０分焼付けて得た塗装処理鋼板とを、次の工程で塗装
される該アルミ材と該鋼板との塗装面が同じ向きになる
ように両方の板を溶接し、次いで表１に記載の塗装条件
によりアルミ材と鋼板の両面に塗装した。 表１

【００５９】

【表１】

【００６０】表２

【００６１】

【表２】

【００６２】比較例１〜２ 表３に記載の方法で比較例１〜２の塗装板を作成した。 表３

【００６３】

【表３】

【００６４】表１、２，３に記載の電着塗装はアルミ材
用の電着塗装方法、条件である。

【００６５】表１、２、３において素材、塗料、試験方
法は下記の通りである。

【００６６】カチオン電着塗料：エレクロンＧＴ−１０
（関西ペイント社製、ブロックポリイソシアネート硬化
型エポキシポリアミン系樹脂電着塗料） アニオン電着塗料：エレクロンＡＧ２１０（関西ペイン
ト社製、メラミン硬化型アクリル樹脂電着塗料） 水性中塗り塗料：ポリエステル樹脂（ネオペンチルグリ
コ−ル７５６部、トリメチロ−ルプロパン１０９部、ヘ
キサヒドロフタル酸３７０部、アジピン酸２９２部およ
びイソフタル酸３９８部を反応容器に入れ、２２０℃で
６時間反応させた後、無水トリメリット酸４５部添加
し、１７０℃で３０分反応させてなる数平均分子量約８
０００、酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価９５ｍｇＫ
ＯＨ／ｇのポリエステル樹脂）１０００部（固形分量と
して、以下同様）、ジメチルアミノエタノ−ル４０部、
硬化剤（ヘキサメチレンジイソシアネ−トの３量体のア
ダクト物をメチルエチルケトオキシムでブロックしたも
の）４１０部、チタン白顔料（テイカＪＲ８０６」（テ
イカ社製、商品名 ）１４００部及びカ−ボンブラック
（三菱カ−ボンブラックＭ−１００（三菱化学（株）
製、商品名））２部を脱イオン水１８００部に混合分散
して水性中塗り塗料を得た。

【００６７】粉体中塗り塗料：エバクラッド４０００
ホワイト（関西ペイント株式会社、商品名、熱硬化型ポ
リエステル粉体塗料） 熱硬化型上塗り着色塗料： 有機溶剤系；ネオアミラック＃６０００ ホワイト（関
西ペイント社製、、有機溶剤系、アクリルメラミン硬化
系） 水系；固形分５０％のアクリル樹脂中和溶液（注１）１
４０部と、「サイメル３７０」（三井サイテック社製、
８８％水溶性メラミン樹脂溶液）３４部を混合し、次い
でチタン白５５部、カーボンブラック２部を加えて分散
し、脱イオン水で固形分３５％に調整して熱硬化性水系
着色塗料を得た。

【００６８】（注１）メタクリル酸メチル３０部、アク
リル酸エチル２３部、アクリル酸ブチル３０部、メタク
リル酸ヒドロキシエチル１２部、アクリル酸５部を重合
して、酸価４０、水酸基価５２、数平均分子量約１００
００のアクリル樹脂溶液（固形分６０％）を作成し、こ
の溶液にジメチルアミノエタノールを加えて中和し、次
いでイソプロピルアルコールで固形分５０％に希釈して
アクリル樹脂中和溶液とした。

【００６９】粉体；エバクラッド５０００ ホワイト
（関西ペイント株式会社、商品名、熱硬化型アクリル粉
体塗料） 粉体水分散系；30％懸濁安定剤用水溶性アクリル樹脂水
溶液（A）を19部、イオン交換水88部からなる高分子水
溶液中に、塗料組成物溶液（Ｂ）100部を加えた。得ら
れた混合物をホモジナイザーを用い、14000rpmで混合す
ることにより、懸濁液を作成した。この懸濁物を脱イオ
ン水45部で希釈し、これを撹拌装置、温度調節器、環流
管、減圧装置を備えた容器に移した。この懸濁液を55℃
まで昇温した後、120mmHgに調節し、加熱残分が32%とな
るまで脱溶剤を行った。溶剤を留去した後、200メッシ
ュの絹布でろ過し、凝集成分を除去した。その後、会合
性ウレタン系増粘剤PUR-60（Huls社製）2.0部を添加
し、粉体水分散塗料を得た。

【００７０】水溶液（A）； n-ブタノール65部、ポリエ
チレンオキサイド（45量体）20部、ヒドロキシエチルア
クリレート10部、アクリル酸15部、メチルメタクリレー
ト 25部、n-ブチルメタクリレート20部、スチレン10部
の反応物をジメチルエタノールアミンで0.7当量中和
し、脱イオン水を加え、樹脂濃度が30重量％となるまで
希釈した。

【００７１】塗料組成物（Ｂ）；ヒドロキシエチルメタ
クリレート25部、スチレン30部、n-ブチルメタクリレー
ト20部、iso-ブチルメタクリレート25部のラジカル重合
反応物樹脂溶液にチタン白１００部、ブロックNCO硬化
剤B-1530（Huls社製、ε-カプロラクタムIPDIイソシア
ヌレート）を50重量部加え塗料組成物を調整した。

【００７２】熱硬化型上塗り塗料（２コート用）： ベース塗料； 有機溶剤系；水酸基含有アクリル樹脂（数平均分子量１
５０００、水酸基価５０、酸価４）７５部、メチル・ブ
チル混合エ−テル化メラミン樹脂（「ユ−バン２０Ｓ
Ｅ」三井東圧社製、商品名）２５部（固形分）、「アル
ミペースト８９１Ｋ」（東洋アルミニウム社製）２５部
を、酢酸エチル／トルエン＝５０／５０（重量比）から
なる混合溶剤に混合分散し、塗装時の固形分含有率を４
０％に調整した。

【００７３】水系；固形分５０％のアクリル樹脂中和溶
液（上記 注１）１００部、固形分５０％のポリエステ
ル樹脂中和溶液（注２）１００部、固形分２０％のアク
リルエマルション（注３）５００部及び「サイメル３７
０」３８部を混合し、さらに「アルミペースト８９１
Ｋ」（東洋アルミニウム社製）２５部を加えて混合して
熱硬化性水性メタリック塗料を得た。

【００７４】（注２）ネオペンチルグリコール０．７モ
ル、トリメチロールプロパン０．３モル、無水フタル酸
０．４モル及びアジピン酸０．５モルをエステル化反応
させた後、無水トリメリット酸０．０３モルを添加して
更に反応させ、その後ブチルセロソルブを加えて、酸価
４０、数平均分子量約６０００のポリエステル樹脂溶液
（固形分７０％）を作成し、この溶液にジメチルアミノ
エタノールを加えて中和し、次いでイソプロピルアルコ
ールで固形分５０％に希釈してポリエステル樹脂中和溶
液とした。

【００７５】（注3）脱イオン水１４０部、３０％「Ｎ
ｅｗｃｏｌ ７０７ＳＦ」（日本乳化剤社製、界面活性
剤）２．５部及び単量体混合物Ａ（メタクリル酸メチル
５５部、スチレン８部、アクリル酸ブチル９部、アクリ
ル酸ヒドロキシエチル５部、１，６−ヘキサンジオール
ジアクリレート２部及びメタクリル酸１部）１部を加
え、窒素ガス気流中で混合攪拌し、６０℃に加熱し、３
％過硫酸アンモニウム水溶液３部を加えた。ついで温度
８０℃に上昇させた後、単量体混合物Ａ７９部、「Ｎｅ
ｗｃｏｌ ７０７ＳＦ」２．５部、３％過硫酸アンモニ
ウム水溶液４部及び脱イオン水２部からなる単量体乳化
物を４時間かけて反応容器に加えた。その後１時間熟成
を行なった。さらに８０℃で単量体混合物Ｂ（メタクリ
ル酸メチル５部、アクリル酸ブチル７部、アクリル酸２
−エチルヘキシル５部、メタクリル酸３部及び「Ｎｅｗ
ｃｏｌ ７０７ＳＦ」０．５部）２０．５部と３％過硫
酸アンモニウム水溶液４部を同時に１．５時間かけて反
応容器に滴下した。その後１時間熟成し、脱イオン水３
０部で希釈した。この濾過液に脱イオン水を加え、ジメ
チルアミノエタノールでｐＨ７．５に調整し、固形分２
０％のアクリルエマルションを得た。

【００７６】クリヤー塗料： 有機溶剤系；アクリル樹脂溶液（注４）５７部、アクリ
ル樹脂非水分散液（注５）５０部、「サイメル３０３」
（三井サイテック社製、モノメリックメラミン樹脂）３
０部、２５％ドデシルベンゼンスルホン酸溶液４部及び
「ＢＹＫ−３００」（日ビックケミー社製、表面調整
剤）０．５部からなる混合物を、「スワゾール＃１００
０」（コスモ石油社製、芳香族炭化水素系溶剤）で固形
分５５％のクリヤー塗料を得た。

【００７７】（注４）反応容器に「スワゾール＃１００
０」４０部を加えて１２０℃に加熱し、スチレン３０
部、アクリル酸ブチル３５部、アクリル酸２−エチルヘ
キシル１０部、アクリル酸ヒドロキシエチル２５部、
α，α´−アゾビスイソブチロニトリル４部からなる単
量体混合物を３時間かけて加え重合させて、水酸基価１
２０、数平均分子量６０００のアクリル樹脂溶液（固形
分７０％）を得た。

【００７８】（注５）反応容器に「ユーバン２８−６
０」（三井化学社製、６０％メラミン樹脂溶液）５８
部、ｎ−ヘプタン３０部及びベンゾイルパーオキシド
０．１５部を仕込み、９５℃に加熱後、スチレン１５
部、アクリロニトリル９部、メタクリル酸メチル１３
部、アクリル酸メチル１５部、アクリル酸ブチル１．８
部、メタクリル酸ヒドロキシエチル１０部、アクリル酸
１．２部、ベンゾイルパーオキシド０．５部、ｎ−ブタ
ノール５部、「シェルゾール１４０」（シェル石油社
製）３０部、ｎ−ヘプタン９部からなる混合物を３時間
かけて滴下した。その後１時間熟成後、ｔ−ブチルパー
オクトエート０．６５部、「シェルゾール１４０」３．
５部を１時間かけて滴下した。その後、９５℃にし２時
間攪拌を続けた後、減圧して溶剤を除去し、固形分６０
％、ワニス粘度Ａ（ガードナー気泡粘度）のアクリル樹
脂非水分散液を得た。

【００７９】水系；固形分５０％のアクリル樹脂中和溶
液（上記 注１）１４０部と、「サイメル３７０」（三
井サイテック社製、８８％水溶性メラミン樹脂溶液）３
４部を加えて分散し、脱イオン水で固形分３５％に調整
して熱硬化性水系クリヤー塗料を得た。

【００８０】粉体；エバクラッド５０００クリヤー（関
西ペイント株式会社、商品名、熱硬化型アクリル粉体塗
料） 粉体水分散系；上記した熱硬化型上塗り着色塗料で使用
した粉体水分散塗料において、チタン白を配合しないも
のをクリヤーとして使用した。

【００８１】試験方法 塗面平滑性：塗装後の塗膜の外観を肉眼で観察し、ユズ
膚、ピンホール、凹凸、外観の具合を調べた。○は良
好、△は少し劣り、×は劣る。

【００８２】塗面光沢：ＪＩＳ Ｋ−５４００ ７．６
（１９９０）に準じて測定した。（反射率６０度） 鮮映性：写像性測定器［ＩＭＡＧＥ ＣＬＡＲＩＴＹ
ＭＥＴＥＲ：スガ試験機・製］で測定。表中の数字はＩ
ＣＭ値で 0〜100%の範囲の値をとり、数値の大きい方が
鮮映性（写像性）がよく、ＩＣＭ値が80以上であれば鮮
映性が極めてすぐれていることを示す。

【００８３】密着性：塗装板を４０℃の温水に１０日間
浸漬した後、塗膜面にナイフを使用して約２mmの巾で
縦、横それぞれ１１本の切り目を入れ、その表面に２４
mm巾のセロハン粘着テープを密着させ、強く剥離した時
のゴバン目部の密着性を下記基準で評価した。 ○：全く剥離なし、△：若干剥離あり、×：著しい剥離
あり。

【００８４】耐食性：塗装板に素地まで達するクロスカ
ットを入れ、これをＪＩＳ Ｚ−２３７１に準じて７２
０時間耐塩水噴霧試験を行った後、水洗し、一般部のサ
ビ、フクレ等を下記基準で評価するとともに、クロスカ
ット部にセロハン粘着テ−プを密着させ瞬時に剥がした
時のクロスカット部の最大剥離幅（片側）を表記した。 ○：塗面にサビ、フクレ等の発生が認められない、△：
塗面にわずかにサビ又はフクレの発生が認められる、
×：塗面に著しいサビ又はフクレの発生が認められる。

【００８５】耐塩水性：塗装板に素地まで達するクロス
カットを入れ、これを５％の食塩水に５０℃で１０日間
浸漬した後、水洗し、一般部のサビ、フクレ等を下記基
準で評価するとともに、クロスカット部にセロハン粘着
テープを密着させ瞬時に剥がした時のクロスカット部の
最大剥離幅（片側）を表記した。 ○：塗面にサビ、フクレ等の発生が認められない、△：
塗面にわずかにサビ又はフクレの発生が認められる、
×：塗面に著しいサビ又はフクレの発生が認められる。

【００８６】耐チッピング性：−２０℃において、７号
砕石１００ｇを、３ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で、塗面に対し
９０度の角度から塗面に吹き付けた後、石を当てた面に
ついてガムテープでの剥離試験を行ない以下の基準で評
価した。 ○：塗膜のハガレが認められない、△：わずかに塗膜の
剥離が認められる、×：著しい塗膜の剥離が認められ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AE03 AE06 AE08 AE09 AE12 AE13 AE17 BB26Z BB67X CA32 CA38 CA40 CA44 CA48 CB06 DA06 DA23 DB07 DB64 DC12 EA02 EA06 EA07 EA19 EA21 EA43 EB16 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB38 EB39 EB42 4K044 AA02 AA06 AB09 AB10 BA12 BA17 BA21 BB05 BB06 BC02 CA17 CA53

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしく
   は酸化皮膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属
   材で構成される自動車車体の外板部及び／又は内板部に
   おいて、該酸化皮膜処理アルミ材が熱硬化型中塗り塗膜
   及び硬化型上塗り塗膜で被覆されていることを特徴とす
   る自動車車体の塗装方法。
2. 【請求項２】 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしく
   は酸化皮膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属
   材で構成される自動車車体の外板部及び／又は内板部に
   おいて、熱硬化型水性中塗り塗料もしくは熱硬化型中塗
   り粉体塗料を塗装、焼付けし、次いで、硬化型上塗り塗
   料を塗装、硬化させてなることを特徴とする自動車車体
   の塗装方法。
3. 【請求項３】 主要材料が酸化皮膜処理アルミ材もしく
   は酸化皮膜処理アルミ材と鋼材が組合わさった異種金属
   材で構成される自動車車体の外板部及び／又は内板部に
   おいて、熱硬化型水性中塗り塗料もしくは熱硬化型中塗
   り粉体塗料を塗装、セッテングもしくは予備乾燥後、次
   いで、熱硬化型上塗り塗料を塗装した後、焼付けして電
   着塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜とを同時に硬化させ
   てなることを特徴とする自動車車体の塗装方法。
4. 【請求項４】 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸
   化皮膜処理が化学皮膜処理であることを特徴とする請求
   項１に記載の自動車車体の塗装方法。
5. 【請求項５】 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸
   化皮膜処理が陽極酸化皮膜処理であることを特徴とする
   請求項１に記載の自動車車体の塗装方法。
6. 【請求項６】 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸
   化皮膜処理が施されるアルミ材の表面粗度がＲａで０．
   ２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれか１項に記載の自動車車体の塗装方法。
7. 【請求項７】 上記酸化皮膜処理アルミ材において、酸
   化皮膜処理が施されるアルミ材がマグネシウムとシリカ
   を含有するＪＩＳ Ｋ―６０００系アルミニウム合金で
   あることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に
   記載の自動車車体の塗装方法。
8. 【請求項８】 上記酸化皮膜処理アルミ材が、自然発色
   皮膜又は電解着色皮膜により着色されていることを特徴
   とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動車車
   体の塗装方法。