JPH10277474A - 複層塗膜形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鮮映性、光輝性に優れた塗膜が得られる複層塗
膜形成法を提供する。 【解決手段】被塗物に、着色ベ−ス塗料（Ａ）、メタリ
ック塗料（Ｂ）及びクリヤ−塗料（Ｃ）をウェットオン
ウェットで順次塗装し、次いで加熱して３層塗膜を同時
に硬化せしめて複層塗膜を形成する方法において、該着
色ベ−ス塗料（Ａ）に使用される樹脂組成物の溶解性パ
ラメ−タ値とメタリック塗料（Ｂ）に使用される樹脂組
成物の溶解性パラメ−タ値との差ΔＳＰが０．３以上と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鮮映性、光輝性に
優れた塗膜が得られる複層塗膜形成法に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】自動車外板などに、着色塗
料、メタリック塗料及びクリヤ−塗料を順次塗装して複
層メタリック塗膜を形成することは公知である。該複層
塗膜は、メタリック塗膜による光輝感とその下層の着色
塗膜との色調とが相俟って美粧性を付与するものであ
る。この方法では、着色塗膜層が被塗面を隠蔽するため
に厚膜にする必要があった。

【０００３】そこで本出願人は、該着色塗料中に微細な
金属粉末などを含有せしめて着色塗膜層の隠蔽性を高め
ることを提案した（例えば特開平９−１０５０号公報
等）。この方法によれば着色塗膜層が薄膜で且つ光輝感
に優れた複層塗膜を形成できる。しかしながら該着色塗
膜上にウェットオンウェットでメタリック塗膜を形成し
た場合、通常、両塗膜は基本的に類似の組成であるた
め、両塗膜間で混層が起こり複層塗膜として鮮映性等が
低下する場合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、着色ベ−ス塗料及びメ
タリック塗料に使用される樹脂成分の濁点滴定による溶
解性パラメ−タ値を調整することにより、両塗膜が混層
を起すことなく鮮映性、光輝性に優れたメタリック塗膜
が得られることを見出し本発明に到達した。

【０００５】即ち本発明は、被塗物に、着色ベ−ス塗料
（Ａ）、メタリック塗料（Ｂ）及びクリヤ−塗料（Ｃ）
をウェットオンウェットで順次塗装し、次いで加熱して
３層塗膜を同時に硬化せしめて複層塗膜を形成する方法
において、該着色ベ−ス塗料（Ａ）に使用される樹脂組
成物の溶解性パラメ−タ値とメタリック塗料（Ｂ）に使
用される樹脂組成物の溶解性パラメ−タ値との差ΔＳＰ
が０．３以上であることを特徴とする複層塗膜形成法を
提供するものである。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００７】本発明において被塗物としては、特に限定
されないが、金属製、プラスチック製等の各種の材質の
被塗物やこれに脱脂処理等の処理、下塗り等を施したも
の等を挙げることができる。好ましい被塗物としては、
例えば、予め自動車外板部等にカチオン電着塗装等の下
塗り塗装を行う、又は該下塗り塗装及び中塗り塗装を行
い、各塗膜を加熱硬化させておいたものが挙げられる。

【０００８】本発明に使用される着色ベ−ス塗料（Ａ）
は、樹脂組成物、着色顔料及び有機溶剤を主成分とする
液状塗料であって、着色塗膜を形成するものである。

【０００９】樹脂組成物としては、通常の熱硬化性樹脂
組成物が好ましく、例えば水酸基、カルボキシル基、ケ
イ素含有基、エポキシ基、イソシアネ−ト基等の架橋性
官能基を１分子中に２個以上有せしめたアクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ビニ
ル樹脂等から選ばれた１種もしくは２種以上の基体樹脂
と、これら官能基と架橋反応しうるメラミン樹脂、尿素
樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物、ブロックポリイソシ
アネ−ト化合物、カルボキシル基含有化合物、エポキシ
基含有化合物等から選ばれた１種もしくは２種以上の架
橋剤からなる混合物が挙げられる。

【００１０】上記樹脂組成物の溶解性パラメ−タ値（Ｓ
Ｐａ）は、通常、９．５〜１２、好ましくは１０〜１１
の範囲内であることが望ましい。

【００１１】本発明で言う塗料中の樹脂組成物の溶解性
パラメ−タ値（ＳＰ値）は、簡便な実測法である濁点滴
定によって測定されるもので、下記Ｋ．Ｗ．ＳＵＨ、
Ｊ．Ｍ．ＣＯＲＢＥＴＴの式（Journal of Applied Pol
ymer Science, 12,2359,1968）に準じて計算した値のこ
とである。

【００１２】

【数１】

【００１３】（式中、Ｖ_H はｎ−ヘキサンの容積分率、
Ｖ_D は脱イオン水の容積分率、δ_H はｎ−ヘキサンのＳ
Ｐ値、δ_D は脱イオン水のＳＰ値を示す） 濁点滴定では、乾燥させた樹脂組成物（固形分）０．５
ｇをアセトン１０ｍｌに溶解した中に、ｎ−ヘキサンを
加えてゆき濁点での滴定量Ｈ（ｍｌ）を読み、同様にア
セトン溶液中に脱イオン水を加えての濁点における滴定
量Ｄ（ｍｌ）を読んで、これらを下記式に適用しＶ_H 、
Ｖ_D 、δ_H 、δ_D を算出するものである。尚、各溶剤の
ＳＰ値はアセトン：９．７５、ｎ−ヘキサン：７．２
４、脱イオン水：２３．４３である。

【００１４】Ｖ_H ＝Ｈ／（１０＋Ｈ） Ｖ_D ＝Ｄ／（１０＋Ｄ） δ_H ＝９．７５×１０／（１０＋Ｈ）＋７．２４×Ｈ／
（１０＋Ｈ） δ_D ＝９．７５×１０／（１０＋Ｄ）＋７．２４×Ｄ／
（１０＋Ｄ） 上記着色顔料としては、有機又は無機の着色顔料を含
み、塗料分野で一般に使用されているものが使用でき
る。該着色顔料としては、例えば亜鉛華、チタン白、カ
−ボンブラック、モリブデン赤、ベンガラ、パ−マネン
トレッド、ペリレンバ−ミリオン、クロムエロ−、モノ
アゾ顔料、クロムバ−ミリオン、シアニングリ−ン、シ
アニンブル−、キナクリドンレッド等が挙げられ、これ
らは単独でもしくは２種以上併用して用いることができ
る。さらに隠蔽性の面から、顔料分として、長手方向の
平均粒径１０μｍ以下、好ましくは３〜７μｍのアルミ
ニウム微粉末を樹脂固形分１００重量部あたり０．１〜
３０重量部、好ましくは１〜５重量部含有せしめること
が望ましい。

【００１５】上記有機溶剤としては、これらの成分を混
合して溶解又は分散せしめられるものであればよく、炭
化水素系、エステル系、エ−テル系、アルコ−ル系、ケ
トン系等の通常の塗料用溶剤が使用できる。

【００１６】上記着色ベ−ス塗料（Ａ）には、さらに必
要に応じて体質顔料や各種塗料用添加剤を配合すること
ができる。

【００１７】上記着色ベ−ス塗料（Ａ）は、適宜粘調
し、前記被塗物に静電塗装、エアスプレ−、エアレスス
プレ−等の塗装方法を用いて、着色ベ−ス塗料（Ａ）の
硬化塗膜に基づいて、通常５〜３０μｍ、好ましくは１
０〜２０μｍ程度の膜厚に塗装される。次いで該塗料
（Ａ）による塗膜を架橋硬化させずに室温又は加熱（１
００℃以下が好ましい）して乾燥させてから該塗面にメ
タリック塗料（Ｂ）を塗装する。

【００１８】本発明に使用されるメタリック塗料（Ｂ）
は、樹脂組成物、メタリック顔料及び有機溶剤を主成分
とする液状塗料である。樹脂組成物としては、上記着色
ベ−ス塗料（Ａ）の説明で列記した基体樹脂及び架橋剤
から適宜選択してなる組成物が挙げられ、該樹脂組成物
の溶解性パラメ−タ値（ＳＰｂ）は前記ＳＰａより小さ
く、通常、８〜１１、好ましくは９〜１０の範囲内であ
ることが望ましい。

【００１９】本発明では、前記着色ベ−ス塗料（Ａ）に
使用される樹脂組成物のＳＰａと上記メタリック塗料
（Ｂ）に使用される樹脂組成物のＳＰｂとの差ΔＳＰ
（ＳＰａ−ＳＰｂ）が０．３以上、好ましくは０．５〜
１．０であることが必須である。該ΔＳＰが０．３より
小さいと着色ベ−ス塗膜とメタリック塗膜との間で混層
が生じやすいので好ましくない。

【００２０】上記メタリック顔料としては、例えばアル
ミニウム、マイカ、着色マイカ、ステンレス、銅、雲母
状酸化鉄、二酸化チタンで表面被覆した雲母状酸化鉄等
の光輝性もしくは干渉作用を示すフレ−ク状粉末が挙げ
られる。該メタリック顔料の平均粒径は一般に１０μ以
上、好ましくは１０〜５０μの範囲である。該メタリッ
ク顔料の配合量は、樹脂組成物固形分１００重量部あた
り１〜５０重量部が適当である。有機溶剤としては上記
着色ベ−ス塗料（Ａ）の説明で列記した有機溶剤から適
宜選択して使用できる。

【００２１】上記メタリック塗料（Ｂ）には、さらに必
要に応じて着色顔料、体質顔料、粘度調節剤、塗面調整
剤などの各種塗料用添加剤を配合することができる。

【００２２】上記メタリック塗料（Ｂ）は、適宜粘調
し、前記着色ベ−ス塗料（Ａ）の未硬化塗面に、静電塗
装、エアスプレ−、エアレススプレ−等の塗装方法を用
いて、メタリック塗料（Ｂ）の硬化塗膜に基づいて、通
常５〜２５μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度の膜厚に
塗装される。次いで該塗料（Ｂ）による塗膜を架橋硬化
させずに室温又は加熱（１００℃以下が好ましい）して
乾燥させてから該塗面にクリヤ−塗料（Ｃ）を塗装す
る。

【００２３】本発明に使用されるクリヤ−塗料（Ｃ）
は、透明塗膜を形成するものであり、樹脂組成物及び有
機溶剤を主成分とする液状塗料である。樹脂組成物とし
ては、上記着色ベ−ス塗料（Ａ）の説明で列記した基体
樹脂及び架橋剤から適宜選択してなる組成物が挙げられ
る。該クリヤ−塗料（Ｃ）に使用される樹脂組成物の溶
解性パラメ−タ値（ＳＰｃ）はＳＰｂと同等もしくはこ
れより小さく、通常、８〜１１、好ましくは９〜１０の
範囲内であることが望ましく、ＳＰｂとの差が０．３以
内、好ましくは０．２以内であることが望ましい。

【００２４】上記有機溶剤としては上記着色ベ−ス塗料
（Ａ）の説明で列記した有機溶剤から適宜選択して使用
できる。

【００２５】上記クリヤ−塗料（Ｃ）には、着色顔料や
メタリック顔料は原則として含まないが、透明性を阻害
しない範囲でこれら顔料を含んでも差し支えない。

【００２６】上記クリヤ−塗料（Ｃ）は、適宜粘調し、
前記メタリック塗料（Ｂ）の未硬化塗面に、静電塗装、
エアスプレ−、エアレススプレ−等の塗装方法を用い
て、クリヤ−塗料（Ｃ）の硬化塗膜に基づいて、通常２
０〜５０μｍ、好ましくは２５〜４０μｍ程度の膜厚に
塗装される。

【００２７】本発明では、このように着色ベ−ス塗料
（Ａ）、メタリック塗料（Ｂ）及びクリヤ−塗料（Ｃ）
をウェットオンウェットで塗装後、１２０〜１６０℃で
１０〜６０分間加熱して、該３層塗膜を同時に硬化させ
ることにより達成される。

【００２８】

【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。。尚、「部」及び「％」はそれぞれ「重量
部」及び「重量％」を示す。

【００２９】着色ベ−ス塗料（Ａ）の作成 表１に示す成分及び配合で、混合溶剤（キシレン／酢酸
エチル＝１／１）に混合分散して固形分３０％の塗料
（Ａ−１）〜（Ａ−４）を作成した。各塗料中の樹脂組
成物のＳＰ値を同表に示す。表１の配合は固形分表示で
あり、表中の（注１）〜（注５）及び（＊１）は下記の
通りである。

【００３０】（注１）スチレン１０部、メチルメタクリ
レ−ト５８部、ｎ−ブチルアクリレ−ト１５部、ヒドロ
キシエチルアクリレ−ト１５部、メタクリル酸２部を共
重合してなるアクリル樹脂（Ｍｗ：３０，０００） （注２）スチレン５部、エチルアクリレ−ト１０部、ｎ
−ブチルメタクリレ−ト５３部、２−エチルヘキシルメ
タクリレ−ト３０部、アクリル酸２部を共重合してなる
アクリル樹脂（Ｍｗ：３０，０００） （注３）無水フタル酸・ヘキサヒドロ無水フタル酸系の
ポリエステル樹脂 （注４）「ユ−バン２８−６０」、三井東圧化学社製 （注５）「アルミペ−スト＃１２６０ＭＳ」、東洋アル
ミニウム社製、平均粒径１０μｍ以下、厚み０．１〜１
μｍ （＊１）樹脂組成物のＳＰ値：各塗料に使用される基体
樹脂及び架橋剤からなる樹脂組成物の溶剤分を揮散さ
せ、その樹脂組成物（固形分で）０．５ｇをアセトン１
０ｍｌに再溶解した中に、ｎ−ヘキサンを加えてゆき濁
点での滴定量Ｈ（ｍｌ）を読み、同様にアセトン溶液中
に脱イオン水を加えての濁点における滴定量Ｄ（ｍｌ）
を読んで、これらを下記式に適用しＶ_H 、Ｖ_D 、δ_H 、
δ_D を算出し、下記Ｋ．Ｗ．ＳＵＨ、Ｊ．Ｍ．ＣＯＲＢ
ＥＴＴの式に代入して各樹脂組成物のＳＰ値を求めた。
尚、各溶剤のＳＰ値はアセトン：９．７５、ｎ−ヘキサ
ン：７．２４、脱イオン水：２３．４３である。

【００３１】Ｖ_H ＝Ｈ／（１０＋Ｈ） Ｖ_D ＝Ｄ／（１０＋Ｄ） δ_H ＝９．７５×１０／（１０＋Ｈ）＋７．２４×Ｈ／
（１０＋Ｈ） δ_D ＝９．７５×１０／（１０＋Ｄ）＋７．２４×Ｄ／
（１０＋Ｄ）

【００３２】

【数２】

【００３３】

【表１】

【００３４】メタリック塗料（Ｂ）の作成 表２に示す成分及び配合で、混合溶剤（キシレン／酢酸
エチル＝１／１）に混合分散して固形分２５％のメタリ
ック塗料（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）を作成した。各塗料中
の樹脂組成物のＳＰ値を同表に示す。表２の配合量は固
形分表示であり、表中の（注６）は下記の通りである。

【００３５】（注６）「アルミペ−スト＃４９１９」、
東洋アルミニウム社製、平均粒径１０〜１３μｍ クリヤ−塗料（Ｃ）の作成 メチルメタクリレ−ト１０部、ｎ−ブチルメタクリレ−
ト３７部、２−エチルヘキシルメタクリレ−ト３５部、
ヒドロキシエチルアクリレ−ト１５部、アクリル酸３部
を共重合してなるアクリル樹脂（Ｍｗ：１５，０００）
７５部、メラミン樹脂（注４）２５部を混合溶剤（キシ
レン／酢酸エチル＝１／１）に混合分散して固形分４０
％のクリヤ−塗料（Ｃ）を得た。塗料（Ｃ）中の樹脂組
成物のＳＰ値は、９．４であった。

【００３６】

【表２】

【００３７】実施例１ 脱脂およびリン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「エレクロン２００
０」（関西ペイント社製、商品名、エポキシ樹脂ポリア
ミン・ブロックポリイソシアネ−ト化合物系）を乾燥膜
厚で２０μｍとなるように電着塗装し、１７０℃で３０
分間加熱して塗膜を硬化させてから、該電着塗面に中塗
塗料「ＴＰ−３７プライマ−サ−フェ−サ−」（関西ペ
イント社製、商品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂
系）を乾燥膜厚で３０μｍとなるように塗装し、１４０
℃で３０分間加熱して塗膜を硬化せしめて被塗物とし
た。

【００３８】該被塗物の中塗塗面上に、上記着色ベ−ス
塗料（Ａ−１）をエアスプレ−で乾燥膜厚で２５μｍと
なるように塗装し、室温で５分間放置後、メタリック塗
料（Ｂ−１）エアスプレ−で乾燥膜厚で１５μｍとなる
ように塗装し、室温で５分間放置した。次いでクリヤ−
塗料（Ｃ）をエアスプレ−で乾燥膜厚で４０μｍとなる
ように塗装し、室温で５分間放置後、１４０℃で３０分
間加熱して該３層塗膜を同時に硬化せしめて複層塗膜を
得た。

【００３９】実施例２〜４及び比較例１、２ 実施例１において着色ベース塗料及びメタリック塗料と
して表３に示したものを使用する以外は実施例１と同様
の操作で、各複層塗膜を得た。

【００４０】上記の通り得られた各複層塗膜の仕上り性
を評価した。結果を表３に示す。試験方法及び評価基準
は以下の通りである。

【００４１】（＊２）光沢：２０°鏡面反射率を測定し
た。

【００４２】（＊３）鮮映性：鮮映性測定器ＰＧＤ−Ｉ
Ｖ型（発売元）を用いて測定した。角度は５５°に固定
して測定した。値が大きい程鮮映性が良好であることを
意味する。

【００４３】

【発明の効果】本発明の複層塗膜形成法によれば、各塗
膜が混層を起すことなく鮮映性、光輝性に優れたメタリ
ック塗膜が得られる。

【００４４】

【表３】

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】上記濁点滴定では、乾燥させた樹脂組成物
（固形分）０．５ｇをアセトン１０ｍｌに溶解した中
に、ｎ−ヘキサンを加えてゆき濁点でのｎ−ヘキサンの
滴定量Ｈ（ｍｌ）を読み、同様にアセトン溶液中に脱イ
オン水を加えての濁点における脱イオン水の滴定量Ｄ
（ｍｌ）を読んで、これらの滴定量から上記式に用いら
れるＶ_H 、Ｖ_D 、δ_H 、δ_D を下記式により算出するも
のである。ここで、Ｖ_H はｎ−ヘキサンの容積分率、Ｖ
_D は脱イオン水の容積分率を表す。また、各溶剤のＳＰ
値はアセトン：９．７５、ｎ−ヘキサン：７．２４、脱
イオン水：２３．４３である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】Ｖ_H ＝Ｈ／（１０＋Ｈ） Ｖ_D ＝Ｄ／（１０＋Ｄ） δ_H ＝９．７５×１０／（１０＋Ｈ）＋７．２４×Ｈ／
（１０＋Ｈ） δ_D ＝９．７５×１０／（１０＋Ｄ）＋２３．４３×Ｄ
／（１０＋Ｄ） 上記着色顔料としては、有機又は無機の着色顔料を含
み、塗料分野で一般に使用されているものが使用でき
る。該着色顔料としては、例えば亜鉛華、チタン白、カ
−ボンブラック、モリブデン赤、ベンガラ、パ−マネン
トレッド、ペリレンバ−ミリオン、クロムエロ−、モノ
アゾ顔料、クロムバ−ミリオン、シアニングリ−ン、シ
アニンブル−、キナクリドンレッド等が挙げられ、これ
らは単独でもしくは２種以上併用して用いることができ
る。さらに隠蔽性の面から、顔料分として、長手方向の
平均粒径１０μｍ以下、好ましくは３〜７μｍのアルミ
ニウム微粉末を樹脂固形分１００重量部あたり０．１〜
３０重量部、好ましくは１〜５重量部含有せしめること
が望ましい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】Ｖ_H ＝Ｈ／（１０＋Ｈ） Ｖ_D ＝Ｄ／（１０＋Ｄ） δ_H ＝９．７５×１０／（１０＋Ｈ）＋７．２４×Ｈ／
（１０＋Ｈ） δ_D ＝９．７５×１０／（１０＋Ｄ）＋２３．４３×Ｄ
／（１０＋Ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物に、着色ベ−ス塗料（Ａ）、メタ
   リック塗料（Ｂ）及びクリヤ−塗料（Ｃ）をウェットオ
   ンウェットで順次塗装し、次いで加熱して３層塗膜を同
   時に硬化せしめて複層塗膜を形成する方法において、該
   着色ベ−ス塗料（Ａ）に使用される樹脂組成物の溶解性
   パラメ−タ値とメタリック塗料（Ｂ）に使用される樹脂
   組成物の溶解性パラメ−タ値との差ΔＳＰが０．３以上
   であることを特徴とする複層塗膜形成法。