JPH1190317A - 塗膜形成方法及び塗装物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗膜の仕上がり外観が良く、焼付時のオーバ
ーベークに対する耐性を有する塗装工程であって、かつ
コストダウンが可能な光輝性塗膜を提供する。 【解決手段】 （ａ）被塗物１１に電着塗装後、焼付け
する工程と、（ｂ）中塗塗料を塗装する工程と、（ｃ）
カラー中塗塗料を塗装する工程と、（ｄ）上記（ｂ），
（ｃ）工程の塗装を焼付けする工程と、（ｅ）光輝性顔
料及び／又は着色顔料含有ベースコートを塗装する工程
と、（ｆ）クリヤー塗料を塗装する工程と、（ｇ）上記
（ｅ），（ｆ）工程の塗膜を焼付けする工程と、上記の
（ａ）〜（ｇ）の工程を順次経る塗膜形成方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗膜形成方法及び塗
装物、特に塗膜の仕上がり外観が良く、焼付時のオーバ
ーベークに対する耐性を有し、かつコストダウン可能な
塗膜形成方法及びこの塗膜形成方法により塗装された塗
装物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の車体外板には、防錆を
目的とした下塗り、仕上がり外観向上のための表面調整
を目的とした中塗り、及び外観向上と耐久性付与を目的
とした上塗りが施される。一般に、下塗塗膜として電着
塗膜が形成され、上塗塗膜として光輝性顔料及び／又は
着色顔料含有ベースコート、クリヤー塗膜が形成され
る。また、近年、ベースコート塗装時にアルミフレーク
やマイカ等の光輝性顔料を含む塗料を用いるメタリック
塗装やパール塗装等が注目されている。

【０００３】このような塗装方法として、例えば特開平
７−１１６５９５号公報の「塗装方法」には、図２に示
すように、被塗物１１上に電着塗装を行い、この電着塗
膜１２上に中塗塗膜（ホワイトシーラー層）１３を形成
して焼付乾燥させた後に、中塗塗膜１３上にカラーベー
ス塗膜（カラー中塗塗膜）１４を、そのカラーベース塗
膜１４の上にマイカベース塗膜１５を、そしてマイカベ
ース塗膜１５の上にクリヤー塗膜１６をそれぞれウエッ
トオンウエットで塗布して形成し、その後に焼付乾燥を
行う塗装方法が開示されている。ここで、マイカベース
塗膜は、光輝性顔料含有ベースコートの１つである。

【０００４】また、特開平８−１６４３５８号公報の
「複層塗膜形成法」には、図２に示すカラーベース塗膜
１４が、チタン白顔料及びアルミニウムフレークが含有
されマンセルカラーチャートＮ７〜Ｎ９の範囲内に調整
されたカラーベース塗膜であり、またマイカベース塗膜
１５として酸化チタンで被覆されたりん片状雲母粉末を
配合してなるホワイトパール調又はシルバーパール調の
ベースコートが形成される複層塗膜形成法が開示されて
いる。この複層塗膜形成方法も、上記公報の塗装方法と
同様に、カラーベース塗膜１４、マイカベース塗膜１
５、クリヤー塗膜１６は、それぞれウエットオンウエッ
トで塗布形成された後に、焼付乾燥がなされる。

【０００５】すなわち、上記両公報に記載された塗膜形
成方法は、カラーベース塗膜１４より上方の塗膜が、図
２に示すように、３コート１ベークで形成されている。
以下、このように形成された複層塗膜を、３コート１ベ
ーク複層塗膜という。

【０００６】なお、図２に示す実線は、焼付乾燥を行っ
たことを表し、破線は、ウエットオンウエットで塗布形
成されたことを示す。以下、図１、図３及び図４につい
ても同様である。

【０００７】また、図３には、カラーベース塗膜１４よ
り上方の塗膜が、３コート２ベークで形成された複層塗
膜（以下「３コート２ベーク複層塗膜」という）が示さ
れている。すなわち、被塗物１１上に電着塗装を行い、
この電着塗膜１２上に中塗塗膜１３を形成して焼付乾燥
させた後に、この中塗塗膜１３上にカラーベース塗膜１
４を形成して焼付乾燥される。その後、このカラーベー
ス塗膜１４の上にマイカベース塗膜１５を、そしてマイ
カベース塗膜１５の上にクリヤー塗膜１６をそれぞれウ
エットオンウエットで塗布して形成し、その後に焼付乾
燥を行い、複層塗膜が形成されている。

【０００８】また、図４には、中塗塗膜１３より上方の
塗膜が、４コート１ベークで形成された複層塗膜（以下
「４コート１ベーク複層塗膜」という）が示されてい
る。すなわち、被塗物１１上に電着塗装を行い、この電
着塗膜１２上に中塗塗膜１３を形成し、この中塗塗膜１
３上にカラーベース塗膜１４を形成し、更にこのカラー
ベース塗膜１４の上にマイカベース塗膜１５を、そして
マイカベース塗膜１５の上にクリヤー塗膜１６をそれぞ
れウエットオンウエットで塗布して形成し、その後に焼
付乾燥を行い、複層塗膜が形成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された３コート１ベーク複層塗膜は、通常ベー
ク（１４０℃で２０分間焼付）及びオーバーベーク（１
８０℃で２０分間）後の２次密着性は良好であり、３層
をウエットオンウエットで形成するため低コスト化が図
れるものの、垂直面の被塗物で３層塗膜間でタレが生じ
やすく、仕上がり外観が劣るという問題があった。

【００１０】ここで、２次密着性とは、塗装物を例えば
４０℃で２４０時間温水浸漬して塗装物を痛めつけた後
の塗膜の密着性をいう。

【００１１】また、３コート２ベーク複層塗膜は、カラ
ーベース塗膜を形成後に焼付乾燥させた後、マイカベー
ス塗膜、クリヤー塗膜がウエットオンウエットで塗布形
成されその後焼付乾燥されているため、塗膜間のタレは
ほとんどなく、仕上がり外観が良好である。しかしなが
ら、３コート２ベークの場合、中塗塗膜は３回焼付けら
れるため、中塗塗膜とカラーベース塗膜とのオーバーベ
ーク時の２次密着性が劣化するという問題があった。ま
た、焼付回数が多いことからコスト高でもあった。

【００１２】また、４コート１ベーク複層塗膜は、中塗
塗膜、カラーベース塗膜、マイカベース塗膜、クリヤー
塗膜がそれぞれウエットオンウエットで形成されている
ため、それぞれの塗膜の通常ベーク及びオーバーベーク
後の２次密着性は極めて良好であり、４層をウエットオ
ンウエットで塗装していくため極めて低コストで複層塗
膜を形成できる。しかしながら、垂直面の被塗物で４層
塗膜間で大幅にタレが生じやすく、仕上がり外観が劣化
するという問題があった。

【００１３】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、塗膜の仕上がり外観が良く、焼
付時のオーバーベークに対する耐性のある塗膜を形成す
ると共に、塗装のコストダウンを可能にする塗膜形成方
法及びこの塗膜形成方法によって得られる塗装物を提供
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の塗膜形成方法は、（ａ）被塗物に電着
塗装後、焼付けする工程と、（ｂ）中塗塗料を塗装する
工程と、（ｃ）カラー中塗塗料を塗装する工程と、
（ｄ）上記（ｂ），（ｃ）工程の塗装を焼付けする工程
と、（ｅ）光輝性顔料及び／又は着色顔料含有ベースコ
ートを塗装する工程と、（ｆ）クリヤー塗料を塗装する
工程と、（ｇ）上記（ｅ），（ｆ）工程の塗膜を焼付け
する工程と、上記の（ａ）〜（ｇ）の工程を順次経るこ
とを特徴とする。

【００１５】すなわち、本発明の塗膜形成方法は、中塗
塗膜上にカラー中塗塗料をウエットオンウエットで塗布
し、その後焼付け、更にカラー中塗塗膜（以下「カラー
ベース塗膜」という）の上に光輝性顔料及び／又は着色
顔料含有ベースコート塗装し、ウエットオンウエットで
クリヤー塗料を塗装した後に焼付を行う、４コート２ベ
ーク（２層毎に焼付硬化させる）なので、垂直被塗物で
も層間のタレがなく、またオーバーベーク時にも、中塗
塗膜は２回焼付られるのみであるため、中塗塗膜とカラ
ーベース塗膜との密着性も良好である。

【００１６】また、本発明の塗膜形成方法において、前
記中塗塗料及びカラー中塗塗料のビヒクルがポリエステ
ル樹脂／メラミン樹脂系であり、中塗塗料のポリエステ
ル樹脂の酸価がカラー中塗塗料のポリエステル樹脂の酸
価より高いことを特徴とする。

【００１７】従って、中塗塗料の酸価をカラー中塗塗膜
の酸価より高くすることにより、中塗塗料の硬化反応
が、カラー中塗塗料の硬化反応より早く開始するため、
中塗塗膜とカラー中塗塗料とを焼付ける際に、例えばタ
レが生じることがなく、またシワが発生することもな
く、安定的に塗膜を形成することができる。

【００１８】また、本発明の塗膜形成方法は、剛体振子
型粘弾性測定機によって測定された塗膜の対数減衰率か
ら求められる塗膜を形成する塗料の硬化反応開始時間に
おいて、前記中塗塗料の硬化反応開始時間は、前記カラ
ー中塗塗料の硬化反応開始時間より短いことを特徴とす
る。

【００１９】従って、中塗塗料の硬化反応開始時間を、
カラー中塗塗料の硬化反応開始時間より短くすることに
よって、中塗塗料の硬化反応が、カラー中塗塗料の硬化
反応より早く開始するため、中塗塗膜とカラー中塗塗膜
とを焼付けする際に、例えばタレが生じることがなく、
またシワが発生することもなく、安定的に塗膜を形成す
ることができる。

【００２０】更に、本発明の塗膜形成方法において、前
記クリヤー塗料のビヒクルが、カルボキシル基含有ポリ
マー及びエポキシ基含有ポリマーを含有することを特徴
とする。

【００２１】上記のようなビヒクルを用いることによっ
て、耐酸性のクリヤー塗膜を形成することができる。

【００２２】また、本発明の塗装物は、上記塗膜形成方
法によって塗装されたことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の塗膜形成方法について、
図１を用いて以下に詳説する。

【００２４】（ａ）被塗物に電着塗装後、焼付けする工
程；本発明の実施に際しては、（めっき）鋼板、アルミ
ニウム板などの被塗物１１を、常法に従って脱脂、洗浄
した後、リン酸亜鉛処理などの塗装下地処理を施し、エ
ポキシ系樹脂などの電着塗料を使用して、カチオン型電
着塗装を行い、１５０〜１９０℃で１０分〜６０分間焼
付け硬化させて１５〜４０μｍ厚さの下地塗膜を形成す
る（図１の電着塗膜１２の形成）。

【００２５】（ｂ）中塗塗料を塗装する工程；電着塗膜
１２の上に、中塗塗料を、好ましくは（静電）霧化式塗
装機、例えばエアスプレー塗装機、エアレススプレー塗
装機、エアー霧化式もしくは回転式回転塗装機などの手
段で塗装する。その後、５〜３０℃で３０秒〜８分間加
熱放置し、中塗塗膜１３中に存在する溶剤を揮発させ
る。以下、焼付温度より低温で塗装後の塗料を一時放置
し、塗料中の溶剤を揮発させることを「フラッシュ・オ
フさせる」という。

【００２６】（ｃ）カラー中塗塗料を塗装する工程；中
塗塗装後、その上に前述の塗装機を用いてウエットオン
ウエット方式又はプレヒート方式でカラー中塗塗料を塗
布する。ウエットオンウエット（Ｗ／Ｗ）方式とは、塗
布した塗膜をフラッシュオフさせた後、未硬化状態又は
硬化しない状態の内に、次の塗料を塗装する方法をい
う。

【００２７】（ｄ）上記（ｂ），（ｃ）工程の塗膜を焼
付けする工程；中塗塗膜１３とカラー中塗塗膜１４を同
時に１２０〜１６０℃で１０分〜６０分間焼付け硬化さ
せ、５〜４０μｍ厚さのカラー中塗塗膜（すなわち、カ
ラーベース塗膜１４）と、５〜４０μｍ厚さの中塗塗膜
１３とを形成する。

【００２８】（ｅ）光輝性顔料及び／又は着色顔料含有
ベースコートを塗装する工程；カラー中塗塗装後、前述
の塗装機を用いて光輝性顔料を０．１〜２０重量％、好
ましくは０．５〜１５重量％含有する光輝性顔料含有ベ
ースコート（メタリック塗料またはマイカ塗料）を塗装
し、５〜３０℃で３０秒〜８分間フラッシュ・オフさ
せ、ベースコート塗膜を形成させる。なお、本実施形態
では、光輝性顔料としてマイカ類を用いたため、図１に
おいて、ベースコート塗膜をマイカベース塗膜１５とし
て表示した。

【００２９】一方、カラー中塗塗装後、その上に着色顔
料を０．５〜２０重量％、好ましくは２〜１５重量％含
有する着色顔料含有ベースコート（ソリッド系エナメル
塗料）を塗装し、５〜３０℃で３０秒〜８分間フラッシ
ュ・オフさせ、ベースコート塗膜を形成させてもよい。
また、上記光輝性顔料及び着色顔料を含むベースコート
を用いることができる。

【００３０】（ｆ）クリヤー塗料を塗装する工程；次い
で、上記いずれかのベースコート塗装後、その上に更に
クリヤー塗料をウエットオンウエットで塗装する。

【００３１】（ｇ）上記（ｅ），（ｆ）工程の塗膜を焼
付けする工程；ベースコート塗膜（図１のマイカベース
塗膜１５又は着色顔料含有ベースコート塗膜）とクリヤ
ー塗膜１６とを同時に１２０〜１６０℃で１０分〜６０
分間焼付け硬化させ、５〜２０μｍ厚さのベースコート
塗膜と、１５〜４０μｍ厚さのクリヤー塗膜１６とを形
成させる。

【００３２】クリヤー塗料を複数回塗装する場合には、
最終のクリヤー塗装の後で硬化させればよく、下層のク
リヤー塗膜の形成段階ではウエットオンウエット、プレ
ヒート又は半硬化の状態でよい。

【００３３】上述の膜厚は、全て乾燥膜厚である。

【００３４】次に、本発明で用いた各塗料及び塗膜につ
いて説明する。

【００３５】＜電着塗装＞本発明において、上述したよ
うに、まず被塗物の表面に電着塗装によって下塗塗膜を
形成する。下塗塗膜は、被塗物に防食機能を付与するこ
とを主目的として形成されるものであり、電着塗料とし
ては、カチオン型電着塗料、アニオン型電着塗料のいず
れも使用することができるが、防食性の点でカチオン型
電着塗料が好ましく、カチオン電着塗料としては、エポ
キシ系の樹脂塗料を適用することが好ましい。

【００３６】＜中塗塗装、カラー中塗塗装＞電着塗膜上
に中塗塗料を塗布する。中塗塗膜は、上塗塗膜を平坦に
し、外観の良好な塗膜とするための下地として機能し、
電着塗膜と上塗塗膜とを密着させ、上塗塗膜を通じて到
達する紫外線や水による塗膜の劣化に対する抵抗性が要
求される。中塗塗料は、上塗塗料との組み合わせで意匠
性を発揮するために、着色顔料を含むカラー中塗塗料を
適用でき、その明度は二酸化チタンやカーボンブラック
で調整する。中塗塗装としては、グレー系の中塗塗料を
塗装した後、カラー中塗塗料を重ねて塗装する。

【００３７】本発明の中性塗料に用いる塗膜形成樹脂
（以下「ビヒクル」という）として、特にビヒクルが、
ポリエステル樹脂／メラミン樹脂系が好ましく、中塗塗
料のポリエステル樹脂の酸価がカラー中塗塗料のポリエ
ステル樹脂の酸価より高いことが好ましい。更に、中塗
塗料のポリエステル樹脂の酸価が、カラー中塗塗料のポ
リエステル樹脂の酸価より５〜１０高いことがより好ま
しい。

【００３８】上記中塗塗料とカラー中塗塗料の両ポリエ
ステル樹脂の酸価の差が５未満の場合には、塗膜表面に
シワなどが発生し、平滑な塗膜表面は得られず、一方上
記両ポリエステル樹脂の酸価の差が１０を超える場合に
は、塗膜間にタレや流れが発生し、結果として仕上がり
外観が劣化する。

【００３９】また、剛体振子型粘弾性測定機によって測
定された塗膜の対数減衰率から求められる塗膜を形成す
る塗料の硬化反応開始時間において、中塗塗料の硬化反
応開始時間が、カラー中塗塗料の硬化反応開始時間より
短いことが好ましい。更に、中塗塗料の硬化反応開始時
間が、カラー中塗塗料の硬化反応開始時間より３０秒〜
２分短いことがより好ましい。

【００４０】両塗料の硬化反応開始時間に差がないか、
中塗塗料の硬化反応開始時間がカラー中塗塗料の硬化反
応開始時間より長い場合には、塗膜表面にシワなどが発
生し、平滑な塗膜表面は得られず、一方両塗料の硬化反
応開始時間が２分を超える場合には、塗膜間にタレや流
れが発生することがあったり、結果として仕上がり外観
が劣化することもある。

【００４１】塗膜の硬化反応開始時間は、剛体振子型粘
弾性測定機（「粘弾性測定機ＤＤＶ−ＯＰＡ」オリエン
テック社製）によって測定された塗膜の対数減衰率曲線
の変化し始めた時間をいう。

【００４２】中塗塗料に含まれる顔料は、着色顔料及び
体質顔料が好ましい。着色顔料としては、二酸化チタ
ン、カーボンブラック、グラファイト、酸化鉄、酸価ク
ロムなどの無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、キナクリドン、インダスロン、イソイ
ンドリノン、ベリレン、アンスラピリミジンなどの有機
顔料が使用され、体質顔料としては、硫酸バリウム、ア
ルミニウムシリケートなどが用いられる。

【００４３】＜ベースコート塗装＞上塗塗装のための光
輝性顔料含有ベースコート（メタリック塗料又はマイカ
塗料）、ソリッド型エナメル塗料におけるビヒクルは、
例えばフェノール樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などが挙
げられる。このうち、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、エポキシ系アルキド樹脂、フッ素樹
脂などが好適に使用される。これらの樹脂塗料は、有機
溶剤型、水系型、粉体型のいずれでもよく、必要に応じ
てメラミン樹脂などのアミノ樹脂や（ブロック）ポリイ
ソシアネート化合物などの架橋剤を用いることができ
る。なお、環境面の観点から有機溶媒の使用が規制され
ているので、水系とするのが好ましく、水系の場合に
は、適量の親水性有機溶媒を含有させても良い。水系型
としては、水溶液型、水分散型等の形態で使用される。
なお、有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の炭化
水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、
酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ
等のエステル類、アルコール類等が挙げられる。また、
上記フッ素樹脂としては、フッ素樹脂変性の水酸基含有
アクリル樹脂、フルオロオレフィン変性アクリル樹脂
（特開平２−２４５０６号公報）が好適に用いられる。

【００４４】ベースコートに含有される光輝性顔料とし
ては、リーフィング型アルミニウムフレーク、ノンリー
フィング型アルミニウムフレーク、着色アルミフレー
ク、金属チタンフレーク、ステンレススティールフレー
ク、板状酸化鉄、フタロシアニンフレーク、グラファイ
ト、二酸化チタン被覆マイカ、着色マイカ、金属めっき
マイカ、金属めっきガラスフレーク、二酸化チタン被覆
アルミニウムフレーク、二酸化チタン被覆酸化珪素フレ
ーク等が使用される。なお、ベースコート塗料中に着色
顔料を用いることができる。ベースコート塗料中に含ま
れる着色顔料としては、二酸化チタン、カーボンブラッ
ク、酸化鉄、酸価クロムなどの無機顔料、フタロシアニ
ンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、イ
ンダスロン、イソインドリノン、ベリレン、アンスラピ
リミジンなどの有機顔料が使用される。

【００４５】また各種マイカ顔料を用いることができる
が、りん片状マイカの表面に二酸化チタンの薄膜をコー
ティングした干渉マイカ顔料に有彩色又は黒色の着色顔
料を担持させた干渉マイカを用いてもよい（特開平７−
１６５３４号公報）。これにより、底色の白ぼけがな
く、シェード部での深み感を与え、かつ幅広い色域が可
能となる。干渉マイカ顔料に着色顔料を担持させるに
は、雲母粒子を母粒子とし、着色顔料を子粒子として母
粒子上に子粒子を正殿的に吸着させ、機械的な衝撃力を
与えながら吸着させた顔料粒子を雲母粒子の表面に固定
化させる方法を採ることが好ましい。着色顔料の担持量
は、干渉マイカ顔料１００重量部当たり１〜１０重量
部、好ましくは２〜５重量部の範囲である。この担持量
が１重量部未満であると着色効果が減退し、１０重量部
を超えると光輝感が減退する上、吸着不良の顔料が脱離
して色安定性が損なわれる。

【００４６】その他の添加剤として、ベースコート塗料
にドデシルベンゼンスルホン酸等の硬化触媒、ベンゾト
リアゾール系の紫外線吸収剤、タレ止め剤、増粘剤、架
橋性重合体粒子（ミクロゲル）等を適宜添加することが
できる。これらの添加剤を通常ビヒクル１００重量部に
対して５重量部以下の割合で配合することにより、塗料
や塗膜の性能を改善することができる。

【００４７】また、ベースコート塗料中の塗装時におけ
る全固形分に対する上記光輝性顔料及び／又は着色顔料
の割合（濃度）は、１〜２５重量％であることが好まし
い。

【００４８】顔料の含有割合が１重量％未満の場合に
は、光輝感が不足したり、隠蔽性が不足するという不具
合があり、一方顔料の含有割合が２５重量％を超える場
合には、塗膜の平滑性を損なうという不具合がある。

【００４９】＜クリヤー塗装＞ベースコート塗膜上にク
リヤー塗膜を少なくとも１層形成する。ベースコート塗
料中に光輝性顔料が多い場合に、クリヤー塗料を２層以
上塗装すると、表面の光輝感が向上する。

【００５０】クリヤー塗料の組成としては、（ｉ）アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂及びこれらの
変性樹脂等から選ばれた少なくとも１種の熱硬化性樹脂
と上記架橋剤を混合したもの、又は（ii）カルボシキル
基含有ポリマー及びエポキシ基含有ポリマーからなるビ
ヒクルを用いることができるが、耐酸性雨対策及びベー
スコート塗料との溶解性の差を大きくするという観点か
ら（ii）カルボシキル基含有ポリマー及びエポキシ基含
有ポリマーからなるビヒクルを含有する組成（特公平８
−１９３１５号公報参照）が好ましい。

【００５１】クリヤー塗膜の好ましい組成としては、透
明樹脂にその透明性を損なわない範囲で、上述の着色顔
料及び／又は体質顔料、又は改質剤、紫外線吸収剤、レ
ベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤が配合されたも
のが挙げられる。

【００５２】（Ａ）カルボシキル基含有ポリマー；上記
カルボシキル基含有ポリマーとしては、酸無水物基を含
有するラジカル重合性モノマーと他の共重合性モノマー
との共重合体であって、酸無水物基が開環しハーフエス
テル化されたものが好ましい。酸無水物基を含有するラ
ジカル重合性モノマーとしては、例えば無水マレイン
酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水フタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミッ
ク酸、無水トリメット酸、無水ピロメリット酸、無水コ
ハク酸等が挙げられ、これらを２種以上組み合わせて用
いることができる。

【００５３】その他の共重合モノマーとしては、スチレ
ン類（スチレン、α−メチルスチレン等）、アクリル酸
エステル類（（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク
リル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）
アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルへキシル、ア
クリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ドデシル等）、
アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられる。

【００５４】カルボキシル基含有ポリマー中の上記モノ
マーの含有量としては、酸無水物基を含有するラジカル
重合性モノマーを１０〜４０重量％とし、他の共重合性
モノマーを９０〜６０重量％とすることが好ましい、よ
り好ましくは、ラジカル重合性モノマーが１５〜３０重
量％であり、他の共重合性モノマーが８５〜７０重量％
である。

【００５５】酸無水物基を含有するラジカル重合性モノ
マーと他の共重合性モノマーとの共重合は、公知の方
法、例えばラジカル重合法等により行うことができる。
カルボキシル基含有ポリマーの数平均分子量は５００〜
４０，０００であり、特に１，０００〜２０，０００で
あることが好ましい。

【００５６】ハーフエステル化は、共重合の後で行う。
ハーフエステル化剤は、低分子量のアルコール類（メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブ等）である。ハーフエ
ステル化反応は、室温から１２０℃の温度で触媒（トリ
エチルアミン、トリブチルアミン等の３級アミン類）の
存在下で行う。

【００５７】（Ｂ）エポキシ基含有ポリマー；エポキシ
基含有ポリマーとしては、エポキシ基を有するラジカル
重合性モノマー３０〜７０重量％と、水酸基を有するラ
ジカル重合性モノマー１０〜５０重量％と、その他のラ
ジカル重合性モノマー残量との共重合体であって、エポ
キシ当量が１００〜８００、好ましくは２００〜６００
で、ヒドロキシ当量が２００〜１，２００、好ましくは
４００〜１，０００のものが好ましい。エポキシ基含有
ポリマーは、分子中にエポキシ基を２〜１０個、好まし
くは３〜８個有し、水酸基を２〜１２個、好ましくは４
〜１０個有する。

【００５８】エポキシ基を有するラジカル重合性モノマ
ーとしては、例えば（メタ）アクリル酸グリシジル、
３，４−エポキシシクロヘキサニルメチルメタクリレー
ト等が挙げられる。

【００５９】水酸基を有するラジカル重合性モノマーと
しては、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メ
タ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸
ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブ
チル、Ｎ−メチロールアクリルアミン等のヒドロキシル
基を有するラジカル重合性モノマーが挙げられる。

【００６０】その他のラジカル重合性モノマーは、上記
カルボキシル基含有ポリマーに使用したものと同じもの
を用いることができる。

【００６１】（Ａ）カルボキシル基含有ポリマーと
（Ｂ）エポキシ基含有ポリマーの配合比は、（Ａ）１０
０重量部に対して（Ｂ）を５０〜２５０重量部とするこ
とが好ましい。上記（Ａ）及び（Ｂ）各ポリマーは、希
釈剤を用いて必要な粘度にして用いる。

【００６２】＜被塗物＞本発明の塗膜形成方法が施され
る被塗物としては、主として自動車であって、その素材
は、（めっき）鋼板、アルミニウム、銅又はこれらの合
金等の金属類である。

【００６３】被塗物に塗装するが、予め化成処理、等を
施しておくことが好ましい。

【００６４】次に、本発明の好ましい他の実施態様を以
下に示す。

【００６５】１．（ａ）被塗物に電着塗装後、焼付けす
る工程において、被塗物を、脱脂、洗浄した後、リン酸
亜鉛処理などの塗装下地処理を施し、エポキシ系塗料な
どの電着塗料を使用して、カチオン型電着塗装を行い、
１５０〜１９０℃で１０分〜６０分間焼付け硬化させて
１５〜４０μｍ厚さの下地塗膜を形成する。

【００６６】２．（ｂ）中塗塗料を塗装する工程におい
て、中塗塗装後、５〜３０℃で３０秒〜８分間フラッシ
ュ・オフし、５〜４０μｍ厚さの中塗塗膜を形成する。

【００６７】３．（ｃ）カラー中塗塗料を塗装する工程
において、中塗塗装後、その上にウエットオンウエット
方式又はプレヒート方式でカラー中塗塗料を塗布しす
る。

【００６８】４．（ｄ）上記（ｂ），（ｃ）工程の塗膜
を焼付けする工程において、中塗塗膜とカラー中塗塗膜
を同時に１２０〜１６０℃で１０分〜６０分間焼付け硬
化させ、５〜４０μｍ厚さカラー中塗塗膜を形成する。

【００６９】５．（ｅ）光輝性顔料及び／又は着色顔料
含有ベースコートを塗装する工程において、カラー中塗
塗装後、その上に光輝性顔料含有ベースコート（メタリ
ック塗料又はマイカ塗料）を塗装し、５〜３０℃で３０
秒〜８分間フラッシュ・オフさせ、５〜２０μｍ厚さの
ベースコート塗膜を形成させる。

【００７０】６．（ｅ）光輝性顔料又は光輝性顔料と着
色顔料含有ベースコートを塗装する工程において、光輝
性顔料含有ベースコートは、光輝性顔料を０．５〜２０
重量％含有する。

【００７１】７．（ｅ）光輝性顔料又は光輝性顔料と着
色顔料含有ベースコートを塗装する工程において、光輝
性顔料含有ベースコートは、光輝性顔料を２〜１５重量
％含有する。

【００７２】８．（ｇ）上記（ｅ），（ｆ）工程の塗膜
を焼付けする工程において、ベースコート塗膜とクリヤ
ー塗膜とを同時に１２０〜１６０℃で１０分〜６０分間
焼付け硬化させ、１５〜４０μｍ厚さのクリヤー塗膜を
形成させる。

【００７３】９．中塗塗料のビヒクルは、ポリエステル
樹脂／メラミン樹脂系であり、中塗塗料のポリエステル
樹脂の酸価が、カラー中塗塗料のポリエステル樹脂の酸
価より５〜１０高い。

【００７４】１０．剛体振子型粘弾性測定機によって測
定された塗膜の対数減衰率から求められる塗膜を形成す
る塗料の硬化反応開始時間において、中塗塗料の硬化反
応開始時間が、カラー中塗塗料の硬化反応開始時間より
３０秒〜２分短い。

【００７５】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。

【００７６】実施例１〜６、比較例１〜２ （１）被塗物の調整；ダル鋼板（長さ３００ｍｍ、幅１
００ｍｍ及び厚さ０．８ｍｍ）をリン酸亜鉛処理剤
（「サーフダインＳＤ２０００」日本ペイント（株）
製）を使用して常法により化成処理した後、エポキシ・
ウレタン系カチオン電着塗料（「パワートップＵ−３
０」日本ペイント（株）製）を乾燥膜厚が２０μｍとな
るように電着塗装した。次いで、１６０℃で３０分間焼
付けた後、ポリエステル・メラミン樹脂系中塗塗料
（「オルガＰ−２グレー」日本ペイント（株）製）^*1)
を乾燥膜厚が３５μｍとなるようにエアスプレー塗装
し、ウエットオンウエット又は表１に示す焼付条件で、
表１に示したポリエステル・メラミン樹脂系カラー中塗
塗料を乾燥膜厚が３５μｍとなるようにエアスプレー塗
装し、表１に示す条件で焼き付けた。 註）*1)：ポリエステル・メラミン系樹脂中のポリエス
テル樹脂の酸価＝１５、図５に示すように、塗料の硬化
反応開始時間＝７分５０秒（粘弾性測定により）。

【００７７】但し、実施例６の場合のみ、上記ポリエス
テル樹脂の酸価＝７、塗料の硬化反応開始時間＝８分４
０秒。

【００７８】＜硬化反応開始時間の求め方＞剛体振子型
粘弾性測定機（「粘弾性測定機ＤＤＶ−ＯＰＡ」オリエ
ンテック社製）において、重量２２ｇ、慣性モーメント
８５９ｇ・ｃｍ²の振子を用いて図５の温度条件で測定
したときに、対数減衰率が下降を始めるまでの時間（硬
化反応開始時間）として求めた。図５に、硬化反応開始
時間の求め方を示した。

【００７９】上記の方法で形成されたカラー中塗塗膜上
に、アクリル樹脂（スチレン／メチルメタアクリレート
／エチルアクリレート／ヒドロキシエチルメタアクリレ
ート／メタアクリル酸の共重合体、数平均分子量約２０
０００、水酸基価４５、酸価１５、固形分５０％）８０
固形重量部とメラミン樹脂（「ユーバン２０ＳＥ」三井
東圧化学（株）製、固形分６０％）２０固形重量部、マ
イカ顔料として「Iriodin 130 W II」（メルク社製）
を、塗膜中、全固形分の１０重量％となるように配合
し、更に着色顔料としてフタロシアニンブルー顔料「シ
ャニンブルーＧ−３１４」（山陽色素社製）を、塗膜
中、全固形分の３重量％となるように配合し、シンナー
（成分系；酢酸エチル（５０重量部）／トルエン（２５
重量部）／ソルベッソ−１５０（２５重量部））で希釈
（塗装粘度 秒／Ｎｏ．４フォードカップ；２０℃）
し、エアスプレー塗装を行い、光輝性顔料を含むベース
コート塗膜を形成した。このベースコート塗膜表面に表
１に示すクリヤー塗料をウエットオンウエットで塗装
し、乾燥膜厚が３５μｍとなるように、表１に示す条件
で焼付けた。

【００８０】なお、比較例１は３コート２ベークの例で
あり、比較例２は３コート１ベークの例である。

【００８１】（２）評価方法； （ｉ）２次密着性：得られた塗装物の密着強度を調べる
ために、各試験板を４０℃で２４０時間温水浸漬後、Ｊ
ＩＳ Ｋ ５４００ ８．５に準拠して、２ｍｍ×２ｍ
ｍのゴバン目密着テストを行い、下記の基準により評価
した。結果を表１に示す。

【００８２】 ◎ ：（残マス目数）／（全マス目数）＝１００／１０
０ ○ ：（残マス目数）／（全マス目数）＝９９／１００
〜３０／１００ × ：（残マス目数）／（全マス目数）＝２９／１００
〜０／１００ （ii）塗膜仕上がり外観：目視により評価した。

【００８３】 ○ ： 平滑な塗膜表面でありかつ艶がある △ ： 少しシワのある塗膜表面であり艶がある × ： シワのある塗膜表面でありかつ艶もない （iii)耐酸性雨性：得られた塗装物の塗膜表面に、ｐＨ
３に調整した硫酸溶液０．２ｍｌを滴下した。これらを
７０℃に３０分保持した後、塗膜表面のエッチング深さ
（ｄ）（μｍ）を測定し、耐酸性雨性を下記の基準によ
り評価した。結果を表１に示す。

【００８４】 ◎ ： ０≦ｄ＜０．５ ○ ： ０．５≦ｄ＜１ × ： １≦ｄ

【表１】 註） *1)；アルミペースト：「アルペースト７１３０ＮＳ」
（東洋アルミニウム（株）製）。 *2)；Ａｃ／ＭＥ：アクリル樹脂／メラミン樹脂系ビヒ
クルを含むクリヤー塗料「スーパーラックＭ−１８０」
（日本ペイント（株）製）。 Ｃ／Ｅ：カルボシキル基含有ポリマー及びエポキシ基含
有ポリマーからなるビヒクルを含むクリヤー塗料「マッ
クフロー５５０」（日本ペイント（株）製）。

【００８５】*3)：Ｗ／Ｗ：ウエットオンウエット これらの結果から、本発明の塗膜形成方法によれば、通
常の焼付及びオーバーベーク時でも塗膜の密着性が良
く、また塗膜の仕上がりが良好で、かつ耐酸性雨性も良
好であることが判明した。

【００８６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る塗膜形成方
法によれば、塗膜の仕上がり外観が良く、焼付時のオー
バーベークに対する塗膜の密着性も良好となり、更にコ
ストダウンが可能な光輝性塗膜を提供することができ
る。

【００８７】また、本発明の塗膜形成方法によって塗装
された塗装物は、従来に比べ低コストで、耐性があり、
かつ塗膜表面が平滑で艶のある仕上がり外観を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の塗膜形成方法により形成された複層
塗膜の構成の一例を示す図である。

【図２】 カラーベース塗膜より上方の塗膜が３コート
１ベークで形成された複層塗膜の構成図である（比較
例）。

【図３】 カラーベース塗膜より上方の塗膜が３コート
２ベークで形成された複層塗膜の構成図である（比較
例）。

【図４】 中塗塗膜より上方の塗膜が４コート１ベーク
で形成された複層塗膜の構成図である（比較例）。

【図５】 剛体振子型粘弾性測定機で測定した対数減衰
率の経時変化を示す曲線図で、塗膜の塗料の硬化反応開
始時間を求めるための図である。

【符号の説明】

１１ 被塗物、１２ 電着塗膜、１３ 中塗塗膜、１４
カラーベース塗膜、１５ マイカベース塗膜、１６
クリヤー塗膜。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）被塗物に電着塗装後、焼付けする
   工程と、 （ｂ）中塗塗料を塗装する工程と、 （ｃ）カラー中塗塗料を塗装する工程と、 （ｄ）上記（ｂ），（ｃ）工程の塗装を焼付けする工程
   と、 （ｅ）光輝性顔料及び／又は着色顔料含有ベースコート
   を塗装する工程と、 （ｆ）クリヤー塗料を塗装する工程と、 （ｇ）上記（ｅ），（ｆ）工程の塗膜を焼付けする工程
   と、 上記の（ａ）〜（ｇ）の工程を順次経ることを特徴とす
   る塗膜形成方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の塗膜形成方法におい
   て、 前記中塗塗料及びカラー中塗塗料のビヒクルがポリエス
   テル樹脂／メラミン樹脂系であり、中塗塗料のポリエス
   テル樹脂の酸価がカラー中塗塗料のポリエステル樹脂の
   酸価より高いことを特徴とする塗膜形成方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の塗膜形成方法に
   おいて、 剛体振子型粘弾性測定機によって測定された塗膜の対数
   減衰率から求められる塗膜を形成する塗料の硬化反応開
   始時間において、前記中塗塗料の硬化反応開始時間は、
   前記カラー中塗塗料の硬化反応開始時間より短いことを
   特徴とする塗膜形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の塗膜形成方法において、 前記クリヤー塗料のビヒクルが、カルボキシル基含有ポ
   リマー及びエポキシ基含有ポリマーを含有することを特
   徴とする塗膜形成方法。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４に記載の塗膜形成
   方法によって塗装されたことを特徴とする塗装物。