JP2003253160A - 塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベース塗料とハイソリッド型クリヤー塗料と
を、２コート１ベーク塗装法で塗装した場合の、耐水性
及び耐湿性を向上させ、高い外観品質を有する積層塗膜
を形成する方法を提供することにある。 【解決手段】 ベース塗料及びハイソリッドクリヤー塗
料を、静電塗装機により、ウエットオンウエットで順次
塗装する塗膜形成方法において、上記クリヤー塗料が、
重量平均分子量（Ｍｗ）２０００〜７０００、濁度法に
よる溶解性パラメーター（ＳＰ値）が９．７を越え１
１．０以下である水酸基含有アクリル樹脂、重量平均分
子量（Ｍｗ）４００〜４０００、ＳＰ値が９．７を越え
１０．５以下であるメラミン樹脂、及び重量平均分子量
（Ｍｗ）７０００〜３５００００、ＳＰ値が９．０以上
９．７以下であるビニル系あるいはアクリル系表面調整
剤を含有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、自動車車体等の基
材にハイソリッドクリヤー塗料を用いて塗膜形成する方
法およびその方法により得られた積層塗膜に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の上塗り塗装として、溶剤
排出規制を考慮した塗料あるいは塗装方法の検討が頻繁
に行われてきている。これらの塗料あるいは塗装方法
は、従来から使用してきた塗料に含まれる樹脂を、単に
低分子量化して、塗料を高固形分化することにより、含
有する溶剤を削減して達成できるものではない。例え
ば、ベース塗料及びハイソリッドクリヤー塗料を、ウエ
ットオンウエットで塗装する場合、クリヤー塗料はベー
ス塗料とのウエットオンウエット性を考慮した設計が必
要になり、クリヤー塗料のみの検討では終わらないこと
が多い。

【０００３】一方、塗装設備面からのアプローチは経費
あるいは工数の面から制限が多いため、塗料面からの検
討が不可欠となっているのが現状である。すなわち、ハ
イソリッド型のクリヤー塗料を用いれば、揮散する有機
溶剤量を抑制することができ、一度の塗装工程で厚膜の
塗膜を形成することができるが、ベース塗料との適合性
の検討は必須である。

【０００４】例えば、特開平１−１９３３６８号公報に
記載のように非水系重合体分散液を含有することでハイ
ソリッド化を図ったり、あるいは特開平１１−３３５６
２１号公報に記載のように、異なった官能基量やＳＰ値
を有する２種の樹脂を用いてハイソリッド化を図る等の
各種手段が示されている。しかし、いずれも十分なハイ
ソリッド効果が得られなかったり、塗膜物性が不十分で
あったりなどの問題点が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ベー
ス塗料とハイソリッド型クリヤー塗料とを、２コート１
ベーク塗装法で塗装した場合の、耐水性及び耐湿性を向
上させ、高い外観品質を有する積層塗膜を形成すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に、ベ
ース塗料及びハイソリッドクリヤー塗料を、静電塗装機
により、ウエットオンウエットで順次塗装した後焼付硬
化する塗膜形成方法において、前記ハイソリッドクリヤ
ー塗料が、（ａ）重量平均分子量（Ｍｗ）２０００〜７
０００、および濁度法による溶解性パラメーター（ＳＰ
値）９．７を超え１１．０以下である水酸基含有アクリ
ル樹脂、（ｂ）重量平均分子量（Ｍｗ）４００〜４００
０、およびＳＰ値９．７を超え１０．５以下であるメラ
ミン樹脂、及び（ｃ）重量平均分子量（Ｍｗ）７０００
〜３５００００、ＳＰ値９．０〜９．７であるビニル系
あるいはアクリル系表面調整剤を含有し、且つ前記クリ
ヤー塗料の希釈塗装時の不揮発分が４５〜５５重量％で
あることを特徴とする塗膜形成方法を提供するものであ
る。

【０００７】また、本発明は、上記水酸基含有アクリル
樹脂（ａ）のＳＰ値が、９．８〜１０．７であり、上記
メラミン樹脂（ｂ）のＳＰ値が、９．８〜１０．４であ
り、上記ビニル系あるいはアクリル系表面調整剤（ｃ）
のＳＰ値が、９．１〜９．６であることを特徴とする塗
膜形成方法を提供するものである。

【０００８】更に、上記方法により形成された積層塗膜
を提供するものである。また更に、上記方法に用いられ
るハイソリッドクリヤー塗料を提供するものである。以
下、本発明についてさらに詳細に説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】ハイソリッドクリヤー塗料 本発明の塗膜形成方法に用いるハイソリッドクリヤー塗
料は、重量平均分子量（Ｍｗ）２０００〜７０００、濁
度法による溶解性パラメーター（ＳＰ値）が９．７を超
え１１．０以下である水酸基含有アクリル樹脂（ａ）、
重量平均分子量（Ｍｗ）４００〜４０００、ＳＰ値が
９．７を超え１０．５以下であるメラミン樹脂（ｂ）及
び重量平均分子量（Ｍｗ）７０００〜３５００００、Ｓ
Ｐ値が９．０〜９．７であるビニル系あるいはアクリル
系表面調整剤（ｃ）を含有する。更に上記クリヤー塗料
の希釈塗装時の不揮発分は４５〜５５重量％である。

【００１０】上記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）の重量
平均分子量（Ｍｗ）が上限を上回ると塗料にした場合に
ハイソリッド化が達成できず、下限を下回ると硬化性及
び塗料にした場合の塗装作業性が低下する。好ましくは
３０００〜６０００である。なお、本明細書中で、重量
平均分子量はスチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法に
より決定される。

【００１１】また、水酸基含有アクリル樹脂（ａ）のＳ
Ｐ値が上限を上回ると塗膜にした場合の耐水性が低下
し、下限を下回ると塗膜にした場合の外観が低下する。
アクリル樹脂（ａ）のＳＰ値は好ましくは９．８〜１
０．７である。

【００１２】なお、濁度法によるＳＰ値とは、ｓｏｌｕ
ｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒの略であり、溶解性
の尺度となるものである。ＳＰ値は数値が大きいほど極
性が高く、逆に数値が小さいほど極性が低いことを示
す。

【００１３】具体的には、次の方法により測定すること
ができる。測定温度２０℃で、サンプル樹脂０．５ｇを
１００ｍｌビーカーに秤量し、良溶媒（アセトン）１０
ｍｌをホールピペットを用いて加え、マグネティックス
ターラーにより溶解する。次に、この希釈溶液に５０ｍ
ｌビュレットを用いて低ＳＰ貧溶媒（ｎ−ヘキサン）を
徐々に滴下し、樹脂溶液に濁りが生じた点を低ＳＰ貧溶
媒の滴下量とする。また別途、上記希釈溶液に高ＳＰ貧
溶媒（イオン交換水）を徐々に滴下し、樹脂溶液に濁り
が生じた点を高ＳＰ貧溶媒の滴下量とする。樹脂のＳＰ
値は、上記各貧溶媒の濁点に至るまでの滴下量から算出
することができる。

【００１４】また、上記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）
は、２０〜１８０の水酸基価を有することが好ましく、
好ましくは３０〜１６０である。水酸基価が上限を越え
ると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬化
性が低下する。アクリル樹脂（ａ）は更に、２〜３０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇの酸価を有することが好ましく、更に好ま
しくは３〜２５ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価が上限を越
えると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬
化性が低下する。

【００１５】上記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）の含有
量は、ハイソリッドクリヤー塗料の樹脂固形分重量に対
して、２０〜８０重量％であることが好ましい。上限を
越えると塗膜の硬化性が低下し、下限未満では塗料の貯
蔵安定性が低下する。更に好ましくは３０〜７０重量％
である。

【００１６】上記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）の他
に、塗膜形成性樹脂としてポリエステル樹脂、アルキド
樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタ
ン樹脂等を含有することができる。これらは１種または
２種以上を併用して用いることもできる。ポリエステル
樹脂を併用することが仕上がり外観、作業性及び高固形
分化の観点から好ましい。

【００１７】上記ポリエステル樹脂としては、重量平均
分子量（Ｍｗ）２０００〜７０００、ＳＰ値９．７を超
え１１．０以下のものを用いることが更に好ましい。重
量平均分子量が、上限を上回ると塗着時粘度の上昇によ
り仕上がり外観（肌）が低下し、下限を下回ると硬化不
足により塗膜硬度が低下する。ポリエステル樹脂は特に
好ましくは重量平均分子量３０００〜６０００である。
ポリエステル樹脂のＳＰ値が、上限を上回ると塗膜にし
た場合の耐水性が低下し、下限を下回ると硬化性が低下
する。ＳＰ値は特に好ましくは９．８〜１０．８であ
る。

【００１８】また、上記ポリエステル樹脂は、メラミン
樹脂との硬化性を付与するために水酸基を有するのが好
ましい。ポリエステル樹脂は５０〜１５０の水酸基価を
有することが好ましく、更に好ましくは６０〜１２０で
ある。水酸基価が上限を越えると塗膜の耐水性が低下
し、下限を下回ると塗膜の硬化性が低下する。また、ポ
リエステル樹脂は酸価を有することが好ましく、酸価は
２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、好ましくは３〜１０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇである。酸価が上限を越えると塗膜の耐水性が低
下し、下限を下回ると塗膜の硬化性が低下する。

【００１９】上記ポリエステル樹脂を用いる場合、その
含有量は、ハイソリッドクリヤー塗料の樹脂固形分重量
に対して、４０重量％以下、好ましくは５〜３０重量％
である。配合量が４０重量％を越えると塗膜の硬度が低
下し、５重量％より下がってくると塗膜にした場合の仕
上がり外観が少し悪くなる。

【００２０】本発明のハイソリッドクリヤー塗料にはメ
ラミン樹脂（ｂ）を硬化剤として用いる。メラミン樹脂
（ｂ）は重量平均分子量４００〜４０００を有する。重
量平均分子量（Ｍｗ）が上限を上回ると塗着時粘度の上
昇により仕上がり外観（肌）が低下し、下限を下回ると
硬化性が低下する。メラミン樹脂（ｂ）の重量平均分子
量は更に好ましくは４５０〜２８００である。

【００２１】メラミン樹脂（ｂ）はＳＰ値９．７を超え
１０．５以下を必要とする。上記ＳＰ値が上限を上回る
と耐水性、仕上がり外観（艶）が低下し、下限を下回る
と工業的な製造上の困難が生じる。メラミン樹脂（ｂ）
のＳＰ値は更に好ましくは９．８〜１０．４である。

【００２２】更に、ベース塗膜上での仕上がり外観の向
上という観点から、メラミン樹脂（ｂ）は単核体含有率
が２０〜７０重量％であることが好ましく、３０〜６０
重量％であることが更に好ましい。上限を上回ると仕上
がり外観（艶）が低下し、下限を下回ると仕上がり外観
（肌）が低下する。具体的には、三井サイテック社製ブ
チル化メラミンマイコートシリーズなどが挙げられる。

【００２３】上記アクリル樹脂（ａ）とメラミン樹脂
（ｂ）との重量平均分子量及びＳＰ値が、上記範囲外で
は塗料化した場合に、互いの相溶性が低下し、塗膜にし
た場合に白化が起こる。

【００２４】上記メラミン樹脂（ｂ）の含有量は、ハイ
ソリッドクリヤー塗料の樹脂固形分重量に対して、２０
〜８０重量％であることが好ましい。上限を越えると塗
膜が固く、脆くなる場合があり、下限未満では塗膜の硬
化性が低下する。メラミン樹脂（ｂ）の含有量は更に好
ましくは３０〜７０重量％である。

【００２５】本発明のハイソリッドクリヤー塗料は、ビ
ニル系あるいはアクリル系表面調製剤（ｃ）を含有す
る。表面調製剤（ｃ）は重量平均分子量７０００〜３５
００００を有する。上記表面調整剤（ｃ）の重量平均分
子量（Ｍｗ）が上限を上回ると塗料にした場合にハジキ
やへこみが発生し、下限を下回ると塗膜にした場合のレ
ベリング効果が出ず、仕上がり外観（肌）が低下する。
表面調製剤（ｃ）の重量平均分子量は好ましくは１００
００〜１０００００である。また表面調製剤（ｃ）はＳ
Ｐ値９．０〜９．７を必要とする。ＳＰ値が上限を上回
ると、塗膜にした場合のレベリング効果が出ず、仕上が
り外観（肌）が低下する。下限を下回ると塗料にした場
合にハジキやへこみが発生する。ＳＰ値は好ましくは
９．１〜９．６である。

【００２６】表面調製剤（ｃ）の塗料固形分に対する含
有量は、０．００１〜１．０重量％であることが好まし
い。含有量が上限を上回ると塗膜の耐水性が低下し、下
限を下回ると塗膜にした場合のレベリング効果が出ず、
仕上がり外観（肌）が低下する。表面調製剤（ｃ）の含
有量は更に好ましくは０．０１〜０．８重量％である。

【００２７】上記ビニル系あるいはアクリル系表面調整
剤（ｃ）としては、例えば、共栄社化学社製「フローレ
ンＡＣ」シリーズ、楠本化成社製「ディスパロンＯＸ」
シリーズなどが挙げられる。

【００２８】上記アクリル樹脂（ａ）及びメラミン樹脂
（ｂ）に対して、上記表面調整剤（ｃ）のＳＰ値が範囲
外になると、クリヤー塗料の白濁が起こることがあり、
塗膜にした場合にも耐水白化が起こり、仕上がり外観が
低下する。

【００２９】本発明に用いるハイソリッドクリヤー塗料
には、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤を添加
することが好ましい。粘性制御剤は、一般にチクソトロ
ピー性を示すものを使用できる。このようなものとし
て、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燐酸塩等のポリアマ
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等のもの、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、架橋あるいは非架橋の
樹脂粒子等を粘性制御剤として挙げることができる。ま
た必要により、硬化触媒、その他の表面調整剤等を含む
ことができる。

【００３０】ベース塗膜 本発明の塗膜形成方法において、上記ベース塗膜の形成
には水性あるいは溶剤型のベース塗料が用いられ、この
ベース塗料には、塗膜形成性樹脂、硬化剤、有機系や無
機系の各種着色顔料及び体質顔料、必要により光輝性顔
料等を含有することができる。このベース塗料と上述し
たクリヤー塗料とを用いて形成される塗膜は、透明感や
深み感を奏でることができる。光輝性顔料を添加した場
合には、光輝感を合わせて創出すことができる。

【００３１】本発明の塗膜形成方法に用いるベース塗料
に含有される塗膜形成性樹脂としては、数平均分子量が
５０００〜３００００であることが好ましく、更に好ま
しくは７０００〜２５０００である。数平均分子量が５
０００より小さいと作業性および硬化性が十分でなく、
３００００を越えると塗装時の不揮発分が低くなりす
ぎ、かえって作業性が悪くなる。なお、本明細書では、
数平均分子量はスチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法
により決定される。

【００３２】更に、上記塗膜形成性樹脂は、２０〜１８
０の水酸基価を有することが好ましく、より好ましくは
水酸基価３０〜１６０である。水酸基価が上限を越える
と塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬化性
が低下する。また、塗膜形成性樹脂は、２〜４０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇの酸価を有することが好ましく、更に好ましく
は酸価３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価が上限を越
えると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬
化性が低下する。

【００３３】また更に、上記塗膜形成性樹脂は、ＳＰ値
１１．０〜１３．０であることが好ましく、１１．２〜
１２．９であることが更に好ましい。ＳＰ値が上限を上
回ると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回るとクリヤー
塗膜との層間での分離が不十分となり、積層での仕上が
り外観（艶）が低下する。

【００３４】尚、積層塗膜の形成において、上記クリヤ
ー塗膜とベース塗膜との層間での分離（混ざり防止）と
いう観点から、上記クリヤー塗料に含有するアクリル樹
脂のＳＰ値とベース塗料の塗膜形成性樹脂のＳＰ値との
差（△ＳＰ値）が、０．５以上、好ましくは０．６〜
３．０設けられることが特に好ましい。

【００３５】ベース塗料の塗膜形成性樹脂の例として
は、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、
ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂
等を好ましいものとして挙げることができる。これらの
樹脂の１種または２種以上を併用して用いることができ
る。アクリル樹脂、またはポリエステル樹脂を用いるこ
とが耐候性、耐水性等の塗膜性能面から好ましい。

【００３６】ベース塗料に含まれる硬化剤としては、ア
ミノ樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、エポキシ化合
物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサ
ゾリン化合物等が好ましいものとして挙げられる。得ら
れた塗膜の諸性能、コストの点からアミノ樹脂および／
またはブロックイソシアネート樹脂が一般的に用いられ
る。

【００３７】上記硬化剤の含有量は上記塗膜形成性樹脂
の固形分に対して２０〜１００重量％である。含有量が
２０重量％を下回ると硬化性が不十分となり、１００重
量％を上回ると硬化膜が堅くなりすぎ脆くなる。

【００３８】ベース塗料に含まれる着色顔料としては、
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、金属錯体顔料等が挙げられ、無機系では黄鉛、黄色
酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタン等
があげられる。また、体質顔料として、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、クレー、タルク等を用いることがで
きる。

【００３９】また、上記ベース塗料には、クリヤー塗膜
とのなじみ防止、塗装作業性を確保するために、粘性制
御剤を添加することができる。粘性制御剤としては、一
般にチクソトロピー性を示すものを使用でき、例えば、
上述のクリヤー塗料の記載で示したものを粘性制御剤と
して挙げることができる。

【００４０】上記光輝性顔料としては、形状は特に限定
されず、更に着色されていても良いが、例えば、平均粒
径（Ｄ_５０）が２〜５０μｍであり、且つ厚さが０．１
〜５μｍであるものが好ましい。また、平均粒径が１０
〜３５μｍの範囲のものが光輝感に優れ、更に好適に用
いられる。

【００４１】上記塗料中の光輝性顔料の顔料濃度（ＰＷ
Ｃ＝Ｐｉｇｍｅｎｔ ＷｅｉｇｈｔＣｏｎｔｅｎｔ）
は、一般的に２０．０％以下である。上限を越えると塗
膜外観が低下する。好ましくは、０．０１％〜１８．０
％であり、より好ましくは、０．１％〜１５．０％であ
る。光輝剤の含有量が２０．０重量％を超えると、塗膜
外観が低下する。

【００４２】上記光輝性顔料としては、アルミニウム、
銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、酸化アルミニウム等の
金属または合金等の無着色あるいは着色された金属製光
輝剤及びその混合物が挙げられる。更に、干渉マイカ顔
料、ホワイトマイカ顔料、グラファイト顔料その他の着
色、有色偏平顔料等を併用しても良い。

【００４３】上記光輝性顔料およびその他の全ての顔料
を含めた塗料中の全顔料濃度（ＰＷＣ）としては、０．
１〜５０％であり、好ましくは、０．５％〜４０％であ
り、より好ましくは、１．０％〜３０％である。上限を
越えると塗膜外観が低下する。

【００４４】本発明に用いられるベース塗料中には、上
記成分の他に塗料に通常添加される添加剤、例えば、表
面調整剤、酸化防止剤、消泡剤等を配合してもよい。こ
れらの配合量は当業者の公知の範囲である。

【００４５】本発明に用いられる塗料組成物の製造方法
は、後述するものを含めて、特に限定されず、顔料等の
配合物をニーダーまた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。

【００４６】基材 本発明の塗膜形成方法は、種々の基材、例えば金属、プ
ラスチック、発泡体等、特に金属表面、および鋳造物に
有利に用い得る。好ましくは、プラスチック基材、金
属、もしくはその金属誘導体が挙げられる。

【００４７】また、本発明のメタリック塗膜形成方法に
用いられる基材には、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜
が形成されていても良い。

【００４８】下塗り塗膜としては、防錆性の高い電着塗
料が一般的である。中塗り塗膜は、必ずしも必要ではな
いが、上塗り塗膜（本発明では前記ベース塗膜とクリヤ
ー塗膜の組合せた複合塗膜）との密着性や塗膜性能の改
善のために設けた方が良い。中塗り塗膜を形成する中塗
り塗料としては、カーボンブラックと二酸化チタンとを
主要顔料としたグレー系のメラミン硬化系あるいはイソ
シアネート硬化系のものが用いられる。更に、上塗りと
の色相を合わせたものや各種の着色顔料を組み合わせた
ものを用いることもできる。

【００４９】塗膜形成方法 発明の塗膜形成方法では、基材上（要すれば、下塗りお
よび中塗り塗膜を有するもの）に、ベース塗料及びクリ
ヤー塗料を、順次静電塗装機を用いてウエットオンウエ
ットで塗装する。

【００５０】本発明で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。

【００５１】本発明における、ベース塗料により形成さ
れるベース塗膜の乾燥膜厚は所望の用途により変化する
が、その乾燥膜厚は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。

【００５２】本発明の塗膜形成方法では更に、未硬化の
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。

【００５３】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。

【００５４】上記クリヤー塗料は、上述した静電塗装機
の霧化方式、あるいは温度、湿度等の塗装環境等の要因
を踏まえた経験的に求められた塗装粘度に、希釈媒体で
ある有機溶剤を用いて希釈され、粘度調整される。一般
に、温度が１０℃〜４０℃、湿度が１０〜９８％の範囲
での塗装粘度は、１５〜６０秒（／２０℃・Ｎｏ．４フ
ォードカップ）であることが好ましい。この範囲外では
タレ、ワキ等の外観上の不具合が発生し易い。更に好ま
しくは１８〜５０秒である。

【００５５】尚、本発明に用いるクリヤー塗料は、従来
のクリヤー塗料に比べ、希釈時の不揮発分を４５〜５５
％と高い状態で塗装に用いることができる為、塗装作業
性に優れている。上限を越えると外観（肌）が低下し、
下限を下回ると揮発する有機溶剤成分の抑制効果が低下
し、更に塗装作業性も低下する。好ましくは４６〜５４
％である。

【００５６】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。

【００５７】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、一回目の焼き付け乾燥
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。

【００５８】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。

【００５９】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４０〜２
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。

【００６０】

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、本発明は以下の実施例により限定される
ものではない。尚、以下に於いて「部」とあるのは「重
量部」を意味する。

【００６１】製造例 水酸基含有アクリル樹脂の製造 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９．１部、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート２７．８部、エチルヘキシル
メタクリレート５５．８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。不揮発分５０％、重量平均
分子量５５００、ＳＰ値１０．３、水酸基価１２０およ
び酸価１５ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂１を得た。

【００６２】ポリエステル樹脂の合成 温度計、攪拌機、冷却管、窒素導入管、水分離機、精留
塔を備えた反応槽に、イソフタル酸３６４部、アジピン
酸８０部、ネオペンチルグリコール２２４部、トリメチ
ロールプロパン９５部、カージュラＥ（シェル化学社製
モノエポキサイド化合物）９１部、ジブチル錫オキサイ
ド０．２部を仕込み加熱し、２３０℃まで昇温せしめ
た。ただし、１９０℃から２３０℃までは、２時間かけ
て一定昇温速度で昇温せしめた。生成する縮合水は系外
へ留去した。２３０℃に達したところで保温し、保温１
時間後、反応槽内に還流溶剤としてキシレン３０部を徐
々に添加し、溶剤存在下での縮合に切り替え反応を続け
た。樹脂酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ（固形分）に達したと
ころで１５０℃まで冷却し、ε−カプロラクトン１４６
部を加え１５０℃で２時間保温した後、１００℃まで冷
却した。更にキシレン３４０部を加え、不揮発分７５
％、重量平均分子量５０００、酸価８ｍｇＫＯＨ／ｇ
（固形分）、水酸基価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ（固形分）
及びＳＰ値１０．５のポリエステル樹脂１を得た。

【００６３】実施例１ クリヤー塗料１ １Ｌの金属製容器に上記にて得られたアクリル樹脂１を
４５部、ポリエステル樹脂１を５部、三井サイテック社
製ブチル化メラミン樹脂「マイコート」（商品名、Ｍｗ
１５００、ＳＰ値１０．２、単核体量３５．６％）２２
部、チバガイギー社製紫外線吸収剤「チヌビン３８４」
（商品名）２部、チバガイギー社製光安定剤「チヌビン
１２３」（商品名）２部、アクリル系表面調整剤Ａ（共
栄社化学社製「フローレンＡＣ」（商品名）、Ｍｗ５０
０００、ＳＰ値９．５）０．１部、キシレン１２部及び
２−エチルエトキシプロパノール１２部を順次添加し、
ディスパーにて十分撹拌し、クリヤー塗料１液を得た。
尚、樹脂の配合量は有機溶剤以外は、不揮発分量で表示
した。

【００６４】次いで、２−エチルエトキシプロパノール
／キシレン＝１／１からなる希釈溶剤を用いて、３０秒
（Ｎｏ．４フォードカップを使用し、２０℃で測定）に
希釈し、不揮発分は５０％であった。

【００６５】塗膜形成方法 リン酸亜鉛処理したダル鋼板上に、日本ペイント社製カ
チオン電着塗料「パワートップＵ−５０」（商品名）を
乾燥膜厚が２０μｍとなるように塗装し、１６０℃で３
０分間加熱硬化させた。次に、日本ペイント社製グレー
中塗り「オルガＰ−２グレー」（商品名）を乾燥膜厚が
３０μｍとなるようにスプレー塗装し、室温で３分間放
置した後、１４０℃で２０分間、加熱硬化させた。

【００６６】次いで、上記で得られた中塗り塗板を、２
７℃／７０％ＲＨの環境下で、日本ペイント社製アクリ
ル・メラミン系メタリックベース塗料「スーパーラック
Ｍ−３００ＳＭシルバー」（商品名）を、乾燥膜厚が１
５μｍとなるように外部印加型メタベルを用いて、２ス
テージで静電塗装した。２回の塗装の間に１．５分間の
インターバルをとった。尚、上記メタリックベース塗料
は、日本ペイント社製アクリル樹脂２を含有し、そのア
クリル樹脂２は、重量平均分子量１１０００、ＳＰ値１
１．５、水酸基価６０および酸価１１．７ｍｇＫＯＨ／
ｇであった。

【００６７】次に、上記製造例のクリヤー塗料を、乾燥
膜厚４０μｍとなるように「マイクロベル」により、１
ステージ塗装し、１０分間セッティングした。次いで、
得られた塗装板を乾燥機で１４０℃で３０分間焼き付け
を行った。得られた塗膜の硬化性を指触により評価して
みると、硬化性は良好であった。上記で得られた積層塗
板を、目視により下記の判断基準で、仕上がり外観（肌
感及び艶感）を評価した。

【００６８】

【表１】

【００６９】更に、塗膜の耐水性の評価として、得られ
た積層塗板を４０℃の温水に１０日間浸漬し、取り出し
た後洗浄して２時間室温で放置した後の外観（白化の程
度）を、目視により、下記判断基準で評価した。また、
耐湿性の評価として、先の積層塗板の一部を、温度５０
℃で湿度９８％以上に設定されたヒューミディティーボ
ックスに１０日間入れ、取り出した２時間後に外観（白
化の程度）を、目視により、下記判断基準で評価した。

【００７０】

【表２】 以上の結果を表３に示した。

【００７１】実施例２〜３、比較例１〜４ 予め、先の調製例で得られたクリヤー塗料１の代わり
に、表３に示す塗料成分になるように調製したものを用
意し、実施例１と同様に、ベース塗料及びクリヤー塗料
の順で塗布し、積層塗膜を作製し、評価した。尚、表３
に記載の「サイメル２５４」（商品名）は三井サイテッ
ク社製メチルブチル混合型メラミン樹脂であり、Ｍｗ１
６００、ＳＰ値１１．０、単核体量６０％であり、「サ
イメル２１１」（商品名）は三井サイテック社製メチル
化メラミン樹脂であり、Ｍｗ８００、ＳＰ値１２．１、
単核体量４０％であり、「ユーバン１２８」（商品名）
は三井東圧社製ブチル化メラミン樹脂であり、Ｍｗ２７
００、ＳＰ値１０．０、単核体量２１％であり、「ユー
バン２０Ｎ６０」（商品名）は三井東圧社製ブチル化メ
ラミン樹脂であり、Ｍｗ３５００、ＳＰ値１０．０、単
核体量２０％である。表面調整剤Ｂは、共栄社化学社製
アクリルビニルエーテル共重合系表面調整剤であり、Ｍ
ｗ６４０００、ＳＰ値８．８である。以上の実施例及び
比較例について評価結果を表３に示した。

【００７２】

【表３】

【００７３】本発明の実施例では、樹脂成分と添加剤成
分の分子量及びＳＰ値範囲を調整することで、希釈時の
塗料不揮発分を５０％に上げることができ、更に耐水
性、耐湿性を満足し、仕上がり外観の面でも肌感及び艶
感が良好なクリヤー塗膜を得ることができた。

【００７４】

【発明の効果】一般に、低分子量化された樹脂は、硬化
性の観点からＳＰ値が高くなるため水との親和性が強く
なり、塗膜にした場合に、含浸した水分が離脱しにく
い。また、添加剤との混合においても軽凝集を起こさせ
やすい。すなわち塗料状態では溶解しているようであっ
ても、塗膜化した場合に、相溶性が原因で白濁が起こる
ことがあるが、塗料系内の各成分の重量平均分子量とＳ
Ｐ値とを特定の範囲及び混合比に調整することで、各成
分の相溶バランスが保て、水に対する抵抗性も上げるこ
とができたものと思われる。

【００７５】更に本発明の方法により、溶剤排出量が少
なく、高外観を有する積層塗膜を安定に工業的に提供す
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 161/28 Ｃ０９Ｄ 161/28 (72)発明者 田淵 晃二 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AE03 AE06 AE10 AE12 BB26Z CA38 CA48 CB06 CB13 DA06 DA23 DB01 DB08 DB31 DC12 DC13 EA07 EA08 EA43 EB52 EB54 EB60 EC33 4F100 AB03 AK25C AK25H AK36C AK41 AL05C AT00A BA03 BA04 BA10A BA10C CA07 CA18C CB00B EG002 EH462 GB32 JA07C JB04C JB07 YY00C 4J038 CG001 DA162 GA03 HA066 HA216 KA08 MA14 NA01 PB07 PC02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上に、ベース塗料及びハイソリッド
   クリヤー塗料を、静電塗装機により、ウエットオンウエ
   ットで順次塗装した後焼付硬化する塗膜形成方法におい
   て、前記ハイソリッドクリヤー塗料が、（ａ）重量平均
   分子量（Ｍｗ）２０００〜７０００、および濁度法によ
   る溶解性パラメーター（ＳＰ値）９．７を超え１１．０
   以下である水酸基含有アクリル樹脂、（ｂ）重量平均分
   子量（Ｍｗ）４００〜４０００、およびＳＰ値９．７を
   超え１０．５以下であるメラミン樹脂、及び（ｃ）重量
   平均分子量（Ｍｗ）７０００〜３５００００、ＳＰ値
   ９．０〜９．７であるビニル系あるいはアクリル系表面
   調整剤を含有し、且つ前記クリヤー塗料の希釈塗装時の
   不揮発分が４５〜５５重量％であることを特徴とする塗
   膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）のＳ
   Ｐ値が、９．８〜１０．７であり、前記メラミン樹脂
   （ｂ）のＳＰ値が、９．８〜１０．４であり、前記ビニ
   ル系あるいはアクリル系表面調整剤（ｃ）のＳＰ値が、
   ９．１〜９．６であることを特徴とする請求項１記載の
   塗膜形成方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法により形成された積
   層塗膜。
4. 【請求項４】 （ａ）重量平均分子量（Ｍｗ）２０００
   〜７０００、および濁度法による溶解性パラメーター
   （ＳＰ値）９．７を超え１１．０以下である水酸基含有
   アクリル樹脂、（ｂ）重量平均分子量（Ｍｗ）４００〜
   ４０００、およびＳＰ値９．７を超え１０．５以下であ
   るメラミン樹脂、及び（ｃ）重量平均分子量（Ｍｗ）７
   ０００〜３５００００、ＳＰ値９．０〜９．７であるビ
   ニル系あるいはアクリル系表面調整剤を含有し、且つ前
   記クリヤー塗料の希釈塗装時の不揮発分が４５〜５５重
   量％であるハイソリッドクリヤー塗料を、静電塗装機に
   より、基材上にウエットオンウエットでベース塗料およ
   びクリヤー塗料を順次塗装した後焼付硬化する塗膜形成
   方法において使用するハイソリッドクリヤー塗料。
5. 【請求項５】 前記水酸基含有アクリル樹脂（ａ）のＳ
   Ｐ値が、９．８〜１０．７であり、前記メラミン樹脂
   （ｂ）のＳＰ値が、９．８〜１０．４であり、前記ビニ
   ル系あるいはアクリル系表面調整剤（ｃ）のＳＰ値が、
   ９．１〜９．６であることを特徴とする請求項４記載の
   ハイソリッドクリヤー塗料。