JP2002126627A - 多層塗膜形成方法及び多層塗膜並びに水性中塗り塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装工程短縮、コスト削減及び環境負荷低減
を目指す３ウエット塗装システムにおいて、黄変するこ
となく、優れた外観を有する塗膜を形成することができ
る塗膜形成方法を提供する。 【解決手段】 電着塗膜が形成された被塗装物上に、水
性中塗り塗料を塗布して未硬化の中塗り塗膜を形成する
工程（１）、上記中塗り塗膜の上に、水性ベース塗料を
塗布して未硬化のベース塗膜を形成する工程（２）、更
に、その上に、クリヤー塗料を塗布して未硬化のクリヤ
ー塗膜を形成する工程（３）、並びに、上記中塗り塗
膜、上記ベース塗膜及び上記クリヤー塗膜を同時に加熱
硬化させて、多層塗膜を得る工程（４）を含む多層塗膜
形成方法であって、上記水性中塗り塗料及び／又は上記
水性ベース塗料は、顔料及び揮発性の塩基性物質を実質
的に含まない顔料分散剤を予め分散して得られる顔料分
散ペーストを配合しているものであることを特徴とする
多層塗膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着塗膜が形成さ
れた被塗装物上に、水性中塗り塗料、水性ベース塗料及
びクリヤー塗料をウエットオンウエットで塗装して、一
度に加熱硬化を行う３ウエット塗装系を利用する多層塗
膜形成方法に関するものであり、更に詳細には、優れた
仕上がり外観の多層塗膜を得ることができる多層塗膜形
成方法、及び、これにより得られる多層塗膜、並びに、
上記多層塗膜形成方法に好適に用いることができる水性
中塗り塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗料分野、特に自動車塗装分野に
おいては、環境負荷（ＶＯＣ等）削減の課題を解決する
ため、水性塗料が注目されている。水性塗料は、一般的
には、親水性官能基を有する水性の塗膜形成性樹脂及び
硬化剤、更に、顔料と顔料分散樹脂とから得られる顔料
分散ペースト等を、水やアルコール等の低公害の親水性
媒体中に配合したものである。

【０００３】上記顔料分散樹脂としては、水性塗料に配
合する上記水性の塗膜形成性樹脂を一部使用することが
一般的である。この塗膜形成性樹脂は、カルボキシル
基、スルホン酸基等のアニオン性官能基が導入された樹
脂に、対イオンとしてアミン等の塩基性物質を組み合わ
せたものが多く使用されている。

【０００４】一方、従来の自動車塗装仕上げ手順におい
ては、電着塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜がそれぞれ
の塗装後に焼付けされる３コート３ベーク塗装方法によ
って行われていたが、近年、電着塗装後に電着塗膜を焼
付けた後、その上に、中塗り塗装、ベース塗装及びクリ
ヤー塗装の３つの塗装工程をウエットオンウエットで施
し、これらウエット塗膜の一括した焼付けを行う３ウエ
ット塗装システムにより焼付け工程数を削減して、省資
源化及び省エネルギー化を図る試みもなされている。

【０００５】しかしながら、中塗り塗装、ベース塗装及
びクリヤー塗装をウエットオンウエットで施す３ウエッ
ト塗装システムにおいて、上述の対イオンとしてアミン
等の塩基性物質を組み合わせた顔料分散樹脂を含む顔料
分散ペーストを配合した水性塗料を使用すると、得られ
る塗膜が黄変するという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塗装
工程短縮、コスト削減及び環境負荷低減を目指す３ウエ
ット塗装システムにおいて、黄変することなく、優れた
外観を有する塗膜を形成することができる塗膜形成方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電着塗膜が形
成された被塗装物上に、水性中塗り塗料を塗布して未硬
化の中塗り塗膜を形成する工程（１）、上記中塗り塗膜
の上に、水性ベース塗料を塗布して未硬化のベース塗膜
を形成する工程（２）、更に、その上に、クリヤー塗料
を塗布して未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程
（３）、並びに、上記中塗り塗膜、上記ベース塗膜及び
上記クリヤー塗膜を同時に加熱硬化させて、多層塗膜を
得る工程（４）を含む多層塗膜形成方法であって、上記
水性中塗り塗料及び／又は上記水性ベース塗料は、顔料
及び揮発性の塩基性物質を実質的に含まない顔料分散剤
を予め分散して得られる顔料分散ペーストを配合してい
るものであることを特徴とする多層塗膜形成方法であ
る。

【０００８】本発明はまた、上記多層塗膜形成方法によ
り形成されてなる多層塗膜である。本発明は更に、顔料
及び顔料分散剤を予め分散して得られる顔料分散ペース
トを配合してなる水性中塗り塗料組成物であって、上記
顔料分散剤は、揮発性の塩基性物質を実質的に含まない
ものであることを特徴とする水性中塗り塗料組成物でも
ある。以下、本発明について更に詳細に説明する。

【０００９】本発明の多層塗膜形成方法は、電着塗膜が
形成された被塗装物上に、水性中塗り塗料を塗布して未
硬化の中塗り塗膜を形成する工程（１）、上記中塗り塗
膜の上に、水性ベース塗料を塗布して未硬化のベース塗
膜を形成する工程（２）、更に、その上に、クリヤー塗
料を塗布して未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程
（３）、並びに、上記中塗り塗膜、上記ベース塗膜及び
上記クリヤー塗膜を同時に加熱硬化させて、多層塗膜を
得る工程（４）を含むものである。

【００１０】工程（１） 本発明の多層塗膜形成方法において、上記工程（１）
は、電着塗膜が形成された被塗装物上に、水性中塗り塗
料を塗布して未硬化の中塗り塗膜を形成するものであ
る。本発明の多層塗膜形成方法においては、上記工程
（１）において使用する水性中塗り塗料、及び、上記工
程（２）において使用する水性ベース塗料のうち少なく
とも１つは、顔料及び揮発性の塩基性物質を実質的に含
まない顔料分散剤を予め分散して得られる顔料分散ペー
ストを配合しているものである。

【００１１】水性中塗り塗料 上記水性中塗り塗料は、顔料及び揮発性の塩基性物質を
実質的に含まない顔料分散剤を予め分散して得られる顔
料分散ペーストを配合しているものであることが好まし
い。本明細書中において、揮発性の塩基性物質を実質的
に含まないとは、顔料分散剤の固形分中に揮発性の塩基
性物質を全く含まないか、又は、３重量％以下で含むこ
とを意味するものである。

【００１２】本発明においては、上記顔料分散剤中に揮
発性の塩基性物質を実質的に含まないようにすることに
よって、水性中塗り塗料から形成される中塗り塗膜中の
揮発性の塩基性物質の量が少なくなり、得られる多層塗
膜の黄変を抑えることができる。従って、３重量％を超
えると、得られる多層塗膜が黄変し、仕上がり外観に劣
る。好ましくは、揮発性の塩基性物質を全く含まない場
合、即ち、従来一般的に使用されているアミン中和型の
顔料分散樹脂を使用しない場合である。

【００１３】上記揮発性の塩基性物質とは、沸点が３０
０℃以下の塩基性物質を意味するものである。例えば、
無機及び有機の窒素含有塩基性物質を挙げることができ
る。上記無機塩基性物質としては、例えば、アンモニア
等が挙げられ、上記有機塩基性物質としては、例えば、
メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エ
チルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソ
プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジメチルドデ
シルアミン等のＣ１〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキ
ル基含有１〜３級アミン；モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール
等のＣ１〜２０の直鎖状又は分枝状ヒドロキシアルキル
基含有１〜３級アミン；ジメチルエタノールアミン、ジ
エチルエタノールアミン等のＣ１〜２０の直鎖状又は分
枝状のアルキル基及びＣ１〜２０の直鎖状又は分枝状の
ヒドロキシアルキル基を含有する１〜３級アミン；ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のＣ１〜
２０の置換又は非置換鎖状ポリアミン；モルホリン、Ｎ
−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のＣ１〜
２０の置換又は非置換環状モノアミン；ピペラジン、Ｎ
−メチルピペラジン、Ｎ−エチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−
ジメチルピペラジン等のＣ１〜２０の置換又は非置換環
状ポリアミン等のアミン類を挙げることができる。

【００１４】上記顔料分散剤は、顔料親和部分及び親水
性部分を含む構造を有する樹脂であり、上記揮発性の塩
基性物質を実質的に含まないものである。上記顔料親和
部分及び親水性部分としては、例えば、ノニオン性、カ
チオン性及びアニオン性の官能基を挙げることができ、
顔料分散剤１分子中に上記官能基を２種類以上有してい
てもよい。上記ノニオン性官能基としては、例えば、ヒ
ドロキシル基、アミド基、ポリオキシアルキレン基等が
挙げられ、上記カチオン性官能基としては、例えば、ア
ミノ基、イミノ基、ヒドラジノ基等が挙げられる。ま
た、アニオン性官能基としては、例えば、カルボキシル
基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。このよう
な顔料分散剤は、当業者にとってよく知られた方法によ
って製造することができる。

【００１５】上記顔料分散剤としては、揮発性の塩基性
物質を実質的に含まないものであれば特に限定されない
が、少量の顔料分散剤によって効率的に顔料を分散する
ことができるものが好ましい。

【００１６】上記顔料分散剤としては、市販されている
ものを使用することもできる。上記市販品としては、例
えば、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １９０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙ
ｋ １８２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １８４（いずれもビ
ックケミー社製）、ＥＦＫＡＰＯＬＹＭＥＲ４５５０
（ＥＦＫＡ社製）、ソルスパース２７０００、ソルスパ
ース４１０００、ソルスパース５３０９５（いずれもア
ビシア社製）等を挙げることができる。

【００１７】上記顔料分散剤の数平均分子量は、１００
０〜１０万であることが好ましい。１０００未満である
と、分散安定性が充分ではなく、１０万を超えると、粘
度が高すぎて取り扱いが困難となる。より好ましくは、
２０００〜５万であり、更に好ましくは、４０００〜５
万である。

【００１８】上記顔料分散剤は、顔料とともに公知の方
法に従って混合分散して、顔料分散ペーストを得る。上
記顔料分散ペースト中の上記顔料分散剤の配合割合は、
顔料分散ペーストの固形分に対して、１〜２０重量％で
あることが好ましい。１重量％未満であると、顔料を安
定に分散することができず、２０重量％を超えると、塗
膜の物性に劣る場合がある。好ましくは、５〜１５重量
％である。

【００１９】上記顔料としては、通常の中塗り塗料に使
用される顔料であれば特に限定されないが、耐候性を向
上させ、かつ隠蔽性を確保する点から、着色顔料である
ことが好ましい。特に二酸化チタンは白色の着色隠蔽性
に優れ、しかも安価であることから、より好ましい。

【００２０】上記二酸化チタン以外の顔料としては、例
えば、アゾキレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合ア
ゾ系顔料、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
料等の有機系着色顔料；黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、
カーボンブラック等の無機着色顔料等が挙げられる。上
記顔料として、更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
クレー、タルク等の体質顔料を使用してもよい。

【００２１】上記顔料としてカーボンブラックと二酸化
チタンを主要顔料とした標準的なグレー系中塗り塗料を
用いることもできるし、上塗り塗料と明度又は色相等を
合わせたセットグレーや各種の着色顔料を組み合わせた
いわゆるカラー中塗り塗料を用いることもできる。

【００２２】上記顔料は、上記水性中塗り塗料中におい
て、顔料及び樹脂固形分の合計重量に対する顔料の重量
の比（ＰＷＣ）が、１０〜６０重量％であることが好ま
しい。１０重量％未満では、顔料不足のために隠蔽性が
低下するおそれがある。６０重量％を超えると、顔料過
多により硬化時の粘性増大を招き、フロー性が低下して
塗膜外観が低下することがある。

【００２３】上記水性中塗り塗料は、上記顔料分散ペー
ストと、塗膜形成性樹脂及び硬化剤とを混合して調製す
ることができる。上記水性中塗り塗料中の顔料分散剤の
含有量は、顔料分散剤として塩基性物質を実質的に含ま
ないものを使用する場合には、固形分基準で０．５〜１
０重量％であることが好ましい。０．５重量％未満であ
ると、顔料分散剤の配合量が少ないために顔料の分散安
定性に劣る場合がある。１０重量％を超えると、塗膜物
性に劣る場合がある。好ましくは、１〜５重量％であ
る。

【００２４】上記塗膜形成性樹脂としては特に限定され
ず、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
顔料分散性や作業性の点から、アクリル樹脂及び／又は
ポリエステル樹脂と、硬化剤としてアミノ樹脂及び／又
はブロックイソシアネート樹脂を組み合わせたものが好
ましい。上記塗膜形成性樹脂及び硬化剤はそれぞれ、１
種のみ使用することもできるが、塗膜性能のバランス化
を計るために、２種又はそれ以上の種類を使用すること
もできる。

【００２５】上記塗膜形成性樹脂は、水溶性のものを使
用するか、又は、分散樹脂、界面活性剤等の分散剤を適
用して乳化分散することによって、水性中塗り塗料中に
安定に存在せしめることができる。上記水性中塗り塗料
は、更に、紫外線吸収剤；酸化防止剤；消泡剤；表面調
整剤；ワキ防止剤等の添加剤成分を添加することができ
る。

【００２６】中塗り塗膜形成方法 上記水性中塗り塗料は、上記電着塗膜が形成された被塗
装物上に塗布され、未硬化の中塗り塗膜が形成される。
上記電着塗膜を形成させる電着塗料としては、カチオン
型及びアニオン型のものを用いることができる。防食性
に優れた塗膜を得ることができる点より、カチオン型の
ものが好ましい。

【００２７】電着塗装を行う素材としては特に限定され
ず、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等；こ
れらの金属を含む合金及び鋳造物が挙げられる。具体的
には、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車
車体及び部品が挙げられる。これらの金属は、電着塗装
が行われる前に、予めリン酸塩、クロム酸塩等で化成処
理されたものが特に好ましい。

【００２８】上記水性中塗り塗料の塗装方法としては特
に限定されず、例えば、通称「リアクトガン」と言われ
るエアー静電スプレー；通称「マイクロ・マイクロ（μ
μ）ベル」、「マイクロ（μ）ベル」、「メタベル」等
と言われる回転霧化式の静電塗装機等を用いることによ
り行うことができる。好ましくは、回転霧化式の静電塗
装機等を用いる方法である。

【００２９】上記中塗り塗膜の乾燥膜厚は、用途により
変化するが、５〜５０μｍであることが好ましい。上限
を超えると、鮮映性が低下したり、塗装時にタレや焼付
け硬化時にワキ等の不具合が起こることがあり、下限を
下回ると、外観が低下するおそれがある。

【００３０】本発明において、水性中塗り塗料、水性ベ
ース塗料及びクリヤー塗料について、未硬化で塗膜を形
成するとは、水性中塗り塗料、水性ベース塗料及びクリ
ヤー塗料をウエット・オン・ウエットでこの順番に塗装
することを意味するものである。本明細書において未硬
化とは、例えば、プレヒートを行った後の状態を含む概
念である。上記プレヒートとしては、塗布した後に、例
えば、室温〜１００℃未満で１〜１０分間放置又は加熱
する工程である。良好な仕上がり外観を得ることを目的
として、水性中塗り塗料を塗布した後及び水性ベース塗
料を塗布した後にプレヒートを行うことが好ましい。

【００３１】工程（２） 上記工程（２）は、上述のようにして形成された未硬化
の中塗り塗膜の上に、水性ベース塗料を塗布して未硬化
のベース塗膜を形成するものである。

【００３２】水性ベース塗料 本発明において、上記水性ベース塗料としても、顔料及
び揮発性の塩基性物質を実質的に含まない顔料分散剤を
予め分散して得られる顔料分散ペーストを配合している
ものを使用することができる。上記揮発性の塩基性物
質、及び、上記顔料分散剤としては、上記水性中塗り塗
料において例示したものを挙げることができる。

【００３３】上記水性ベース塗料に含まれる顔料として
は、上記の着色顔料、体質顔料を用いることができるほ
か、光輝性顔料を配合してメタリックベース塗料として
用いることもできるし、光輝性顔料を配合せずにレッ
ド、ブルーあるいはブラック等の着色顔料及び／又は体
質顔料を配合してソリッド型ベース塗料として用いるこ
ともできる。

【００３４】上記光輝性顔料としては特に限定されず、
例えば、金属又は合金等の無着色若しくは着色された金
属性光輝材及びその混合物、干渉マイカ粉、着色マイカ
粉、ホワイトマイカ粉、グラファイト又は無色有色偏平
顔料等を挙げることができる。分散性に優れ、透明感の
高い塗膜を形成することができるため、金属又は合金等
の無着色若しくは着色された金属性光輝材及びその混合
物が好ましい。その金属の具体例としては、アルミニウ
ム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ
等を挙げることができる。

【００３５】上記光輝性顔料の形状は特に限定されず、
更に、着色されていてもよいが、例えば平均粒径
（Ｄ₅₀）が２〜５０μｍであり、厚さが０．１〜５μｍ
である鱗片状のものが好ましい。平均粒径１０〜３５μ
ｍの範囲のものが光輝感に優れ、より好ましい。

【００３６】上記顔料は、１種又は２種以上を使用する
ことができ、着色顔料及び体質顔料、並びに、必要に応
じ、偏平顔料及び光輝性顔料のなかから、１種又は２種
以上を組み合わせて用いることができる。

【００３７】上記水性ベース塗料の場合、顔料分散ペー
スト中の顔料分散剤の配合割合は、顔料分散ペーストの
固形分に対して、３〜５０重量％であることが好まし
い。３重量％未満であると、顔料を安定に分散すること
ができず、５０重量％を超えると、得られる塗膜の物性
が低下するおそれがある。

【００３８】上記水性ベース塗料は、上記顔料分散ペー
ストと、塗膜形成性樹脂及び硬化剤とを混合して調製す
ることができる。上記光輝性顔料及びその他の全ての顔
料を含めた水性ベース塗料中の顔料濃度（ＰＷＣ）は、
一般的には０．１〜５０重量％であり、好ましくは０．
５〜４０重量％であり、より好ましくは１〜３０重量％
である。５０重量％を超えると塗膜外観が低下する。

【００３９】上記水性ベース塗料中の顔料分散剤の含有
量は、顔料分散剤として塩基性物質を実質的に含まない
ものを使用する場合には、固形分基準で１〜２０重量％
であることが好ましい。１重量％未満であると、顔料分
散剤の配合量が少ないために顔料の分散安定性に劣る場
合がある。２０重量％を超えると、得られる塗膜の物性
が低下するおそれがある。

【００４０】上記水性ベース塗料に使用される塗膜形成
性樹脂、硬化剤及びその他の添加剤としても特に限定さ
れず、上記のものを挙げることができる。顔料分散性や
作業性の点から、アクリル樹脂及び／又はポリエステル
樹脂とメラミン樹脂との組み合わせが好ましい。また、
水性ベース塗料の調製方法についても、上記水性中塗り
塗料において例示した方法を挙げることができる。

【００４１】ベース塗膜形成方法 上記ベース塗料は、上記のように形成された未硬化の中
塗り塗膜の上に、塗布して未硬化のベース塗膜を形成す
る。上記塗装方法としては、水性中塗り塗料を塗布する
際に例示した方法を挙げることができる。上記ベース塗
料を自動車車体等に対して塗装する場合には、意匠性を
高めるために、エアー静電スプレーによる多ステージ塗
装、好ましくは２ステージで塗装するか、又は、エアー
静電スプレーと上記の回転霧化式の静電塗装機とを組み
合わせた塗装方法により行うことが好ましい。

【００４２】上記ベース塗膜の乾燥膜厚は、用途により
変化するが、５〜３５μｍであることが好ましい。上限
を超えると、鮮映性が低下したり、塗装時にムラ、流れ
等の不具合が起こることがあり、下限を下回ると、色ム
ラが発生するおそれがある。

【００４３】工程（３） 上記工程（３）は、上記のように形成された未硬化のベ
ース塗膜の上に、クリヤー塗料を塗布して未硬化のクリ
ヤー塗膜を形成する。

【００４４】クリヤー塗料 クリヤー塗膜は、ベース塗料として光輝性顔料を含むメ
タリックベース塗料を用いた場合に光輝性顔料に起因す
るベース塗膜の凹凸、チカチカ等を平滑にしたり、ま
た、ベース塗膜を保護するために形成されるものであ
る。上記クリヤー塗料としては特に限定されず、例え
ば、塗膜形成性樹脂、硬化剤及びその他の添加剤からな
るものを挙げることができる。

【００４５】上記塗膜形成性樹脂としては特に限定され
ず、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、これらはアミノ樹
脂及び／又はブロックイソシアネート樹脂等の硬化剤と
組み合わせて用いられる。透明性又は耐酸エッチング性
等の点から、アクリル樹脂及び／若しくはポリエステル
樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、又は、カルボン酸・
エポキシ硬化系を有するアクリル樹脂及び／若しくはポ
リエステル樹脂等を用いることが好ましい。

【００４６】上記クリヤー塗料としては、上述したベー
ス塗料を塗装後、未硬化の状態で塗装するため、層間の
なじみや反転、又は、タレ等の防止のため、粘性制御剤
を添加剤として含有することが好ましい。上記粘性制御
剤の添加量は、クリヤー塗料の樹脂固形分１００重量部
に対して０．０１〜１０重量部であり、好ましくは０．
０２〜８重量部、より好ましくは０．０３〜６重量部で
ある。１０重量部を超えると、外観が低下し、０．１重
量部未満であると、粘性制御効果が得られず、タレ等の
不具合を起こす原因となる。

【００４７】上記クリヤー塗料の塗料形態としては、有
機溶剤型、水性型（水溶性、水分散性、エマルジョ
ン）、非水分散型、粉体型のいずれでもよく、また必要
により、硬化触媒、表面調整剤等を用いることができ
る。

【００４８】クリヤー塗膜形成方法 上記クリヤー塗料の調製方法及び塗装方法としては、従
来の方法に従って行うことができる。上記クリヤー塗膜
の乾燥膜厚は、用途により変化するが、１０〜７０μｍ
である。この乾燥膜厚が上限を超えると、鮮映性が低下
したり、塗装時にムラ、流れ等の不具合が起こることが
あり、下限を下回ると、外観が低下するおそれがある。

【００４９】工程（４） 上記工程（４）においては、上記中塗り塗膜、上記ベー
ス塗膜及び上記クリヤー塗膜を同時に加熱硬化させて、
多層塗膜を得る。上記加熱硬化させる温度としては、１
１０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃にて行う
ことによって、高い架橋度の硬化塗膜を得ることができ
る。１８０℃を超えると、塗膜が固く脆くなり、１１０
℃未満では硬化が充分ではない。硬化時間は硬化温度に
より変化するが、１２０〜１６０℃で１０〜６０分間が
適当である。

【００５０】本発明の塗膜形成方法によって得られる多
層塗膜の膜厚は、通常３０〜３００μｍ、好ましくは５
０〜２５０μｍである。３００μｍを超えると、冷熱サ
イクル等の膜物性が低下し、３０μｍ未満であると、膜
自体の強度が低下する。

【００５１】本発明の多層塗膜形成方法によって得られ
る多層塗膜は、水性中塗り塗料及び／又は水性ベース塗
料に、揮発性の塩基性物質を実質的に含まない顔料分散
剤を使用した顔料分散ペーストを配合するものであるた
め、塗膜が黄変することなく、優れた仕上がり外観のも
のを得ることができる。

【００５２】更に、本発明の３ウエット１ベーク塗装方
法により、従来一般的であった３コート２ベーク法にお
けるよりも、中塗り塗料の焼き付け工程を省くことがで
きるので、工程短縮、コスト削減、エネルギー消費量削
減及び環境負荷低減を目指す新規塗装システムを構築す
ることができる。

【００５３】

【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。なお、部及び％は、重量部及び重量％を
意味する。

【００５４】製造例１ 水溶性ポリエステル樹脂Ａ−１
の製造 反応容器にイソフタル酸２００．０部、無水フタル酸１
７９．０部、アジピン酸１７６．０部、トリメチロール
プロパン１５０．０部、ネオペンチルグリコール２９
５．０部、ジブチルスズオキサイド２部を仕込み、窒素
気流中で加熱し原料を融解させた後も混合撹拌しながら
１７０℃まで徐々に昇温した。その後更に、３時間かけ
て２２０℃まで昇温しながら、脱水エステル交換させ
た。酸価が１０となったところで１５０℃まで冷却し
た。更に、ヘキサヒドロフタル酸１１４．０部を加えて
１時間反応させて反応を終了した。更に、１００℃まで
冷却した後、プチルセロソルプ１１２．０部を加えてポ
リエステル樹脂Ａを得た。得られたポリエステル樹脂Ａ
は、固形分酸価５０、水酸基価６５、ＧＰＣ（ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィ）によって得られた重量
平均分子量が１００００であった。このポリエステル樹
脂を６０℃に冷却し、ジメチルエタノールアミン８０．
０部及びイオン交換水を加えて、不揮発分が５０％のポ
リエステル樹脂Ａ−１を得た。

【００５５】製造例２ ポリエスチル樹脂エマルション
Ａ−２の製造 イオン交換水９４部にニューコール１１２０（日本乳化
剤社製）３３．４部及びエチレングリコールモノｎ−ヘ
キシルセロソルブ６部を分散させた。上記ポリエステル
樹脂Ａを１１１．１部撹拌しながら、先ほどの分散液中
にドロップすることで、不揮発分４７．５％のノニオン
性分散剤で被覆されたポリエステル樹脂エマルションＡ
−２を得た。

【００５６】製造例３ 着色顔料ペーストＣ−１の製造 市販の顔料分散剤Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １９０（ビック
ケミー社製；固形分４０重量％）９．４部、イオン交換
水３６．８部、ルチル型二酸化チタン３４．５部、硫酸
バリウム３４．４部、タルク６部、カーボンブラック
０．１部を予備混合を行った後、ペイントコンディショ
ナー中でガラスビーズ媒体を加え、室温で粒度５μｍ以
下となるまで混合分散し、着色顔料ペーストＣ−１を得
た。顔料ペーストＣ−１の製造において、粒度５μｍ以
下となるまでの所要時間は、１５分間であった。

【００５７】製造例４ 着色顔料ペーストＣ−２の製造 水溶性ポリエステル樹脂Ａ−１を５０．０部、イオン交
換水１７．９部、ルチル型二酸化チタン３４．５部、硫
酸バリウム３４．４部、タルク６部、カーボンブラック
０．１部としたこと以外は製造例３と同様にして、粒度
５μｍ以下の着色顔料ペーストＣ−２を得た。顔料ペー
ストＣ−２の製造において、粒度５μｍ以下となるまで
の所要時間は、６０分間であった。

【００５８】製造例５ 水性ベース塗料の調製 （１）水溶性アクリル樹脂の製造 反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル２
３．９部及びプロピレングリコールメチルエーテル１
６．１部を加え。窒素気流中で混合攪拌しながら１２０
℃に昇温した。次いで、アクリル酸エチル５４．５部。
メタクリル酸メチル１２．５部、アクリル酸２−ヒドロ
キシエチル１４．７部、スチレン１０．０部、メタクリ
ル酸８．５部の混合溶液とジプロピレングリコールメチ
ルエーテル１０．０部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エ
チルヘキサノエート２．０部からなる開始剤溶液とを３
時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了
後、０．５時間同温度で熟成を行った。更に、ジプロピ
レングリコールメチルエーテル５．０部及びｔ−ブチル
パーオキシ−２−エチルヘキサノエート０．３部からな
る開始剤溶液を０．５時間にわたり反応容器に滴下し
た。滴下終了後、１時間同温度で熟成を行った。次い
で、脱溶剤装置により、減圧下（７０Ｔｏｒｒ）１１０
℃で溶剤を１６．１部留去した後、ジメチルエタノール
アミンを樹脂固形分１ｇに対して４５ｍｇ及びイオン交
換水を加えて、不揮発分３１％、固形分酸価５６、水酸
基価７０の水溶性アクリル樹脂を得た。

【００５９】（２）着色顔料ペーストの製造 上記水溶性アクリル樹脂を６７．０部、イオン交換水２
３．２部、ルチル型二酸化チタン６７．０部を予備混合
を行った後、ペイントコンディショナー中でガラスビー
ズ媒体を加え、室温で１時間混合分散し、粒度５μｍ以
下の着色顔料ペーストを得た。

【００６０】（３）水性ベース塗料の調製 上記水溶性アクリル樹脂、サイメル２０４（三井サイテ
ック製）、上記着色ペーストを使用して、固形分配合が
以下になるように配合した。 ルチル型二酸化チタン ２０．０部 水溶性アクリル樹脂 ４８．０部 サイメル２０４ ３２．０部

【００６１】実施例１ （１）水性中塗り塗料の調製 製造例３で得た着色ペーストＣ−１、製造例１で得た水
溶性ポリエステル樹脂Ａ−１、製造例２で得たポリエス
テル樹脂エマルションＡ−２、メラミン樹脂を表１の通
りの固形分配合になるように配合した。メラミン樹脂と
して、サイメル２３５（三井サイテック社製）を使用し
た。

【００６２】

【表１】

【００６３】（２）塗膜形成方法 リン酸亜鉛処理したダル鋼板に、パワートップＵ−５０
（日本ペイント製カチオン電着塗料）を、乾燥塗膜が２
０μｍとなるように電着塗装し、１６０℃で３０分間焼
き付けた板に、予め希釈されたオルガＰ−２（日本ペイ
ント製メラミン硬化型ポリエステル樹脂系ホワイト中塗
り塗料）を、乾燥塗膜３５μｍとなるようにエアスプレ
ーで２ステージ塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた
後冷却して、基板を得た。得られた基板に、上記水性中
塗り塗料をエアスプレー塗装にて２５μｍ塗装し、８０
℃で５分加熱した後、製造例５のベース塗料をエアスプ
レー塗装にて２０μｍ塗装し、８０℃で５分加熱した。
更に、その塗板にマックフロー Ｏ−１８０１Ｗクリヤ
ー（日本ペイント製）をエアスプレー塗装にて５０μｍ
塗装した後、各条件にて焼付けを行った。

【００６４】（３）塗膜の評価 （３−１）黄変性評価 １４０℃で３０分間焼き付けた場合と、１６０℃で６０
分間焼き付けた場合とにおいて、ＳＭカラーコンプータ
ーＳＭ−４（スガ試験機社製）を用いて、焼付け塗膜の
ｂ値を測定した。結果を表１に示した。

【００６５】（３−２）外観目視評価 １４０℃で３０分間焼き付けた場合の塗膜の外観につい
て目視にて評価した。 ○：黄変は認められない △：やや黄変が認められる ×：黄変が認められる

【００６６】実施例２、比較例１〜３ 水性中塗り塗料を表１に示した配合で調製したこと以外
は、実施例１と同様にして、多層塗膜が形成された塗板
を作成し評価を行った。結果を表１に示した。

【００６７】実施例及び比較例から、本実施例で製造し
た水性中塗り塗料は、揮発性の塩基性物質を実質的に含
まない顔料分散ペーストを配合しているものであるた
め、得られる多層塗膜が黄変することなく、外観に優れ
たものであった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の多層塗膜形成方法は、水性中塗
り塗料及び／又は水性ベース塗料に、揮発性の塩基性物
質を実質的に含まない顔料分散剤を使用した顔料分散ペ
ーストを配合するものであるため、塗膜が黄変すること
なく、優れた仕上がり外観のものを得ることができる。

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 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 5/02 5/02 17/00 17/00 201/00 201/00 (72)発明者 薮下 千聡 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 AE06 BB26Z DB02 DC12 EA06 EA43 EC11 EC54 4J037 AA02 AA10 AA13 AA15 AA22 AA27 AA29 AA30 CB26 DD24 EE28 FF22 FF30 4J038 CG001 DB001 DD001 DD121 DD231 DG001 KA08 KA09 MA08 NA01 NA23 PA12 PA19 PB07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電着塗膜が形成された被塗装物上に、水
   性中塗り塗料を塗布して未硬化の中塗り塗膜を形成する
   工程（１）、前記中塗り塗膜の上に、水性ベース塗料を
   塗布して未硬化のベース塗膜を形成する工程（２）、更
   に、その上に、クリヤー塗料を塗布して未硬化のクリヤ
   ー塗膜を形成する工程（３）、並びに、前記中塗り塗
   膜、前記ベース塗膜及び前記クリヤー塗膜を同時に加熱
   硬化させて、多層塗膜を得る工程（４）を含む多層塗膜
   形成方法であって、前記水性中塗り塗料及び／又は前記
   水性ベース塗料は、顔料及び揮発性の塩基性物質を実質
   的に含まない顔料分散剤を予め分散して得られる顔料分
   散ペーストを配合しているものであることを特徴とする
   多層塗膜形成方法。
2. 【請求項２】 水性中塗り塗料中の顔料分散剤の含有量
   は、固形分基準で０．５〜１０重量％である請求項１記
   載の多層塗膜形成方法。
3. 【請求項３】 水性ベース塗料中の顔料分散剤の含有量
   は、固形分基準で１〜２０重量％である請求項１又は２
   記載の多層塗膜形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の多層塗膜形成
   方法により形成されてなる多層塗膜。
5. 【請求項５】 顔料及び顔料分散剤を予め分散して得ら
   れる顔料分散ペーストを配合してなる水性中塗り塗料組
   成物であって、前記顔料分散剤は、揮発性の塩基性物質
   を実質的に含まないものであることを特徴とする水性中
   塗り塗料組成物。
6. 【請求項６】 水性中塗り塗料組成物中の顔料分散剤の
   含有量は、固形分基準で０．５〜１０重量％である請求
   項５記載の水性中塗り塗料組成物。