JP2000279877A - 複層メタリック塗膜形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】メタリック塗料、着色塗料及びクリヤ塗料から
なる複層メタリック塗膜における色ムラの発生を防止で
きる塗膜形成法を提供すること。 【解決手段】被塗物に、下地隠蔽膜厚が１５μｍ以下の
メタリック塗料（Ａ）、下地隠蔽膜厚が１００μｍ以上
の着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を順次塗装して
複層メタリック塗膜を形成するにあたり、メタリック塗
料（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）からなる複層塗膜とメタ
リック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料
（Ｃ）からなる複層塗膜との色差ΔＥが１５以下である
ことを特徴とする複層メタリック塗膜形成法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な複層メタリ
ック塗膜形成法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、電気機器等の外板部等の被塗物
に、上塗り塗膜としてメタリック塗料、着色塗料及びク
リヤ塗料を塗装して複層メタリック塗膜を形成せしめる
ことは公知である。特に、この複層メタリック塗膜にお
いて、着色塗料はその塗膜を透して下層のメタリック塗
膜を目視できる程度の透明性を有していることが必要で
あることから、その単独塗膜の下地隠蔽性が低くなるよ
うに設計されている。しかしながら、被塗物面の凹凸部
分や隅部分では着色塗料を平坦部と比べて膜厚に差異が
ないように塗装することが困難であり、その結果、着色
塗料の膜厚の差異に基づいて色ムラが発生し、仕上り外
観が低下するという欠陥がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メタ
リック塗料、着色塗料及びクリヤ塗料からなる複層メタ
リック塗膜における色ムラの発生を防止できる塗膜形成
法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の欠陥を解消すべく鋭意研究した結果、メタリック塗
料、着色塗料及びクリヤ塗料からなる複層メタリック塗
膜を形成するにあたり、メタリック塗膜及び着色塗膜の
下地隠蔽性を特定し且つ着色塗膜の有無に基づく色差Δ
Ｅを特定値以下にすることにより、着色塗料の膜厚に差
異が生じても色ムラの発生が防止できることを見出し、
これに基づき本発明を完成するに至った。

【０００５】即ち、本発明は、被塗物に、下地隠蔽膜厚
が１５μｍ以下のメタリック塗料（Ａ）、下地隠蔽膜厚
が１００μｍ以上の着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料
（Ｃ）を順次塗装して複層メタリック塗膜を形成するに
あたり、メタリック塗料（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）か
らなる複層塗膜とメタリック塗料（Ａ）、着色塗料
（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）からなる複層塗膜との色差
ΔＥが１５以下であることを特徴とする複層メタリック
塗膜形成法に係る。

【０００６】本発明における下地隠蔽膜厚は、ＪＩＳＫ
５４００の「隠蔽力」の記載に従って、白黒の市松模様
の隠蔽力試験紙に、被験塗料を膜厚が順次異なるように
塗装し、硬化後、白黒の市松模様が見えなくなる最小膜
厚を意味する。また、色差ΔＥは、ＪＩＳＺ８７３０に
従って測定した値を意味する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の複層メタリック塗
膜形成法について、更に詳細に説明する。

【０００８】被塗物 本発明塗膜形成法を適用できる被塗物としては、例え
ば、各種の金属、プラスチック等や、これらの被塗物に
下塗り塗料又は下塗り塗料及び中塗り塗料をあらかじめ
塗装してなるものを挙げることができる。より具体的に
は、金属、プラスチック又はこれらを併用してなる被塗
物、例えば、自動車車体、事務機器、電気製品等の外板
部等があげられる。

【０００９】メタリック塗料（Ａ） メタリック塗料（Ａ）としては、基体樹脂、架橋剤、メ
タリック顔料及び有機溶剤を含有し、さらに必要に応じ
てソリッドカラー顔料、沈降防止剤、紫外線吸収剤、塗
面調整剤等の通常の塗料用添加剤を配合してなる、それ
自体既知のものが使用できる。

【００１０】基体樹脂としては、例えば、水酸基等の架
橋性官能基を有する、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポ
リエステル樹脂等を挙げることができる。架橋剤として
は、例えば、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合
物、ブロックポリイソシアネート化合物等を挙げること
ができる。メタリック顔料としては、例えば、りん片状
アルミニウム等の光輝色顔料や、雲母、金属酸化物で表
面被覆した雲母、雲母状酸化鉄等の光干渉色顔料があげ
られる。有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、アルコー
ル系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系
溶剤等が適用できる。

【００１１】また、必要に応じて使用されるソリッドカ
ラー顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カー
ボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、
クロムエロー、酸化クロム、プルシアンブルー、コバル
トブルー等の無機顔料；アゾ系顔料、フタロシアニン系
顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、ス
レン系顔料、ペリレン系顔料等の有機顔料があげられ
る。

【００１２】基体樹脂と架橋剤との配合比率は、これら
両成分の合計固形分に基づき、基体樹脂は５０〜９０重
量％、特に６５〜８０重量％、架橋剤は５０〜１０重量
％、特に３５〜２０重量％の範囲内が適している。メタ
リック顔料は、基体樹脂及び架橋剤の合計１００重量部
（固形分）あたり、１〜１００重量部、特に３〜５０重
量部が適している。また、ソリッドカラー顔料を配合す
る場合は、基体樹脂及び架橋剤の合計１００重量部（固
形分）あたり、２００重量部以下が適している。

【００１３】メタリック塗料（Ａ）は、通常、固形分含
量２０〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好
ましい。

【００１４】メタリック塗料（Ａ）は、その下地隠蔽膜
厚が１５μｍ以下であることが必要である。下地隠蔽膜
厚は、該メタリック塗料（Ａ）が塗装される被塗物面の
色調が目視できない最小の硬化膜厚のことである。具体
的には、ＪＩＳＫ５４００の「隠蔽力」の記載に従っ
て、白黒の市松模様の隠蔽力試験紙にメタリック塗料
（Ａ）を膜厚が順次異なるように塗装し、硬化後、白黒
の市松模様が見えなくなる最小膜厚を下地隠蔽膜厚とし
た。メタリック塗料（Ａ）については、その下地隠蔽膜
厚が１５μｍ以下、特に１３μｍ以下であることが好ま
しい。メタリック塗料（Ａ）の下地隠蔽膜厚が１５μｍ
より厚くなると厚膜塗装が必要になり仕上がり外観が低
下するので好ましくない。

【００１５】メタリック塗料（Ａ）は、前記被塗物に、
その粘度を約１０〜３０秒／フォードカップ＃４／２０
℃に調整し、エアレススプレー、エアスプレー、静電塗
装等により、前記下地隠蔽膜厚以上の膜厚、例えば、硬
化塗膜で１０〜７０μｍ程度に塗装することが適してい
る。その単独塗膜は被塗物面の色調が目視できないよう
に隠蔽されており、且つメタリック感があり、さらにメ
タリック感が消失しない程度にソリッドカラー顔料によ
って着色されていることもある。

【００１６】このメタリック塗膜を硬化させることな
く、又は１００〜１８０℃程度で１０〜４０分間程度加
熱して硬化させてから、その塗面に、着色塗料（Ｂ）を
塗装する。

【００１７】着色塗料（Ｂ） 着色塗料（Ｂ）は、メタリック塗料（Ａ）の塗面に塗装
するものであり、下地隠蔽膜厚が１００μｍ以上であっ
て、基体樹脂、架橋剤、ソリッドカラー顔料及び有機溶
剤を含有し、さらに必要に応じてメタリック顔料、沈降
防止剤、紫外線吸収剤、塗面調整剤等の通常の塗料用添
加剤を配合してなる、それ自体既知のものが使用でき
る。

【００１８】基体樹脂、架橋剤、ソリッドカラー顔料、
有機溶剤、メタリック顔料としては、前記メタリック塗
料（Ａ）で例示したものが好適に使用できる。

【００１９】基体樹脂と架橋剤との配合比率は、これら
両成分の合計固形分に基づき、基体樹脂は５０〜９０重
量％、特に６５〜８０重量％、架橋剤は５０〜１０重量
％、特に３５〜２０重量％の範囲内が適している。ソリ
ッドカラー顔料は、基体樹脂及び架橋剤の合計１００重
量部（固形分）あたり、０．１〜１００重量部が適して
いる。メタリック顔料を配合する場合は、基体樹脂及び
架橋剤の合計１００重量部（固形分）あたり、５０重量
部以下が適している。

【００２０】着色塗料（Ｂ）は、通常、固形分含量２０
〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好まし
い。

【００２１】この着色塗料（Ｂ）は、その下地隠蔽膜厚
が１００μｍ以上である透明性を有することが必要であ
る。下地隠蔽膜厚とは、前記ＪＩＳＫ５４００の「隠蔽
力」の記載に従って、求めたものである。下地隠蔽膜厚
が１００μｍより薄くなると複層メタリック塗膜のメタ
リック感が低下するので好ましくない。

【００２２】着色塗料（Ｂ）の粘度を約１０〜３０秒／
フォードカップ＃４／２０℃に調整し、これをエアレス
スプレー、エアスプレー、静電塗装等により、上記のメ
タリック塗料（Ａ）の塗面に、その下地隠蔽膜厚より薄
い膜厚、例えば、硬化塗膜で１０〜４０μｍ程度に塗装
することが適している。メタリック塗面に塗装された着
色塗料（Ｂ）の塗膜は、その塗膜を透してメタリック塗
面のメタリック感を目視することができる。

【００２３】本発明塗膜形成法においては、この着色塗
料（Ｂ）の塗膜を硬化させることなく、又は１００〜１
８０℃程度で１０〜４０分間程度加熱して硬化させてか
ら、その塗面にクリヤ塗料（Ｃ）が塗装される。

【００２４】クリヤ塗料（Ｃ） クリヤ塗料（Ｃ）は、着色塗料（Ｂ）の硬化又は未硬化
の塗膜面に塗装するものであり、基体樹脂、架橋剤及び
有機溶剤を含有し、さらに必要に応じてソリッドカラー
顔料、メタリック顔料、沈降防止剤、紫外線吸収剤、塗
面調整剤等の通常の塗料用添加剤を配合してなる、それ
自体既知のものが使用できる。この単独塗膜は無色又は
有色の透明塗膜である。

【００２５】基体樹脂、架橋剤、有機溶剤、ソリッドカ
ラー顔料、メタリック顔料としては、前記メタリック塗
料（Ａ）で例示したものが好適に使用できる。

【００２６】基体樹脂と架橋剤との配合比率は、これら
両成分の合計固形分に基づき、基体樹脂は５０〜９０重
量％、特に６５〜８０重量％、架橋剤は５０〜１０重量
％、特に３５〜２０重量％の範囲内が適している。ま
た、ソリッドカラー顔料及び／又はメタリック顔料を配
合する場合は、当該クリヤ塗膜の透明性が損われず、し
かもこの塗膜を透して着色塗料（Ｂ）の塗膜を経てメタ
リック塗料（Ａ）の塗膜を目視できる範囲内であるのが
適している。

【００２７】クリヤ塗料（Ｃ）は、通常、固形分含量２
０〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好まし
い。

【００２８】クリヤ塗料（Ｃ）の粘度を約１０〜５０秒
／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、これをエアレ
ススプレー、エアスプレー、静電塗装等により、上記の
着色塗料（Ｂ）の塗面に、例えば、硬化塗膜で１０〜８
０μｍ程度の膜厚に塗装することが適している。

【００２９】本発明塗膜形成法は、このクリヤ塗料
（Ｃ）を塗装してから、１００〜１８０℃程度で１０〜
４０分間程度加熱して、クリヤ塗膜のみ、又はその下層
塗膜を同時に硬化させることによって達成される。かく
して、複層メタリック塗膜が形成される。

【００３０】本発明法により得られる複層メタリック塗
膜は、上記したメタリック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）
及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し、且つメタリック塗料
（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）からなる複層塗膜とメタリ
ック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）
からなる複層塗膜との色差ΔＥが１５以下であることが
必要である。更に、色差ΔＥが１０〜０であることが好
ましい。この色差ΔＥが１５より大きくなると複層メタ
リック塗膜における色ムラが大きくなるので好ましくな
い。

【００３１】この色差ΔＥは、実際の塗装に使用される
メタリック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料
（Ｃ）を目的とする膜厚に塗装し加熱硬化して得られる
複層塗膜（ｉ）、及びそれと同じ条件でメタリック塗料
（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し加熱硬化して得ら
れる複層塗膜（ｉｉ）を試料として、これらを用いてＪ
ＩＳＺ８７３０に従って色差ΔＥを測定することにより
求められる。測色はミノルタ社製の「ミノルタＣＲ−２
００」（商品名）を用いて行った。

【００３２】複層塗膜（ｉ）と複層塗膜（ｉｉ）との色
差ΔＥを１５以下、特に１０以下にすることにより、着
色塗料（Ｂ）の膜厚が多少変動しても、得られる複層メ
タリック塗膜での色ムラ発生が防止でき、仕上り外観を
低下させることがなくなった。

【００３３】本発明の複層メタリック塗膜形成法は、被
塗物に、メタリック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びク
リヤ塗料（Ｃ）を、順次塗装する３コート方式であるこ
とにより、特徴付けられるが、特に下記の如き３コート
１ベイク方式又は３コート２ベイク方式に従って好適に
実施される。

【００３４】即ち、本発明法の好ましい実施態様の一つ
として、被塗物に、メタリック塗料（Ａ）を塗装し、適
宜セッティングし未硬化のまま、着色塗料（Ｂ）を塗装
し、適宜セッティングし未硬化のまま、更にクリヤ塗料
（Ｃ）を塗装し、次いで加熱して上記塗料（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）の３層の塗膜を同時に硬化せしめる３
コート１ベイク方式が挙げられる。加熱硬化は、例えば
１００〜１８０℃程度で約１０〜４０分間加熱して、行
われる。かくして、複層メタリック塗膜が好適に形成さ
れる。上記セッティングは、例えば室温で適宜放置する
等により、行えば良い。

【００３５】また、本発明法の好ましい他の実施態様の
一つとして、被塗物に、メタリック塗料（Ａ）を塗装
し、適宜セッティングし未硬化のまま、着色塗料（Ｂ）
を塗装した後、加熱して上記塗料（Ａ）及び（Ｂ）の両
塗膜を硬化せしめ、次いでクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し、
加熱硬化せしめる３コート２ベイク方式が挙げられる。
二度の加熱硬化は、いずれも、例えば１００〜１８０℃
程度で約１０〜４０分間加熱して、行われる。かくし
て、複層メタリック塗膜が好適に形成される。上記セッ
ティングは、例えば室温で適宜放置する等により、行え
ば良い。

【００３６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より一層具体的に説明する。部及び％はいずれも重量に
基いており、膜厚は硬化塗膜についてである。

【００３７】各例で用いた試料は、次の通りである。

【００３８】（１）被塗物：鋼板（大きさ１５０×８０
×０．８ｍｍ）に、カチオン電着塗料及び中塗り塗料を
塗装し、それぞれ加熱硬化せしめたものを被塗物とし
た。

【００３９】（２）メタリック塗料（Ａ）−（ａ）：数
平均分子量１２，０００、水酸基価５０mgKOH/gの水酸
基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０
部、りん片状アルミニウム２０部、シアニンブルー５部
を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝１／１重量比）に
混合分散して、粘度１５秒／フォードカップ＃４／２０
℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜厚は、１３μｍで
あった。

【００４０】（３）着色塗料（Ｂ）−（ａ）：数平均分
子量１２，０００、水酸基価５０mgKOH/gの水酸基含有
アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、シ
アニンブルー１部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝
１／１重量比）に混合分散して、粘度１３秒／フォード
カップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜
厚は、１００μｍ以上であった。

【００４１】（４）着色塗料（Ｂ）−（ｂ）：数平均分
子量１２，０００、水酸基価５０mgKOH/gの水酸基含有
アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、シ
アニングリーン１部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル
＝１／１重量比）に混合分散して、粘度１３秒／フォー
ドカップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽
膜厚は、１００μｍ以上であった。

【００４２】（５）クリヤ塗料（Ｃ）−（ａ）：数平均
分子量１２，０００、水酸基価５０mgKOH/gの水酸基含
有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部を
有機溶剤（キシレン）に混合分散して、粘度２０秒／フ
ォードカップ＃４／２０℃に調整した。

【００４３】実施例１ 被塗物に、メタリック塗料（Ａ）−（ａ）を膜厚１５μ
ｍに塗装し、室温で３分間放置してから、着色塗料
（Ｂ）−（ａ）を膜厚１０〜２０μｍの範囲内で変動さ
せて塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料
（Ｃ）−（ａ）を膜厚３５μｍに塗装し、室温で３分間
放置してから、１４０℃で３０分間加熱して３層塗膜を
同時に硬化せしめた。一方、被塗物にメタリック塗料
（Ａ）−（ａ）を膜厚１５μｍに塗装し、室温で３分間
放置してから、クリヤ塗料（Ｃ）−（ａ）を膜厚３５μ
ｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３
０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化せしめた。

【００４４】上記の３層塗膜及び２層塗膜を、「ミノル
タＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って
色差ΔＥを測定したところ８．０であった。３層塗膜に
ついては、着色塗料（Ｂ）−（ａ）の膜厚が１５μｍの
部分で測定した。

【００４５】得られた３層メタリック塗膜には色ムラが
認められず、仕上り外観がすぐれていた。

【００４６】比較例 １ 被塗物に、メタリック塗料（Ａ）−（ａ）を膜厚１５μ
ｍに塗装し、室温で３分間放置してから、着色塗料
（Ｂ）−（ｂ）を膜厚１０〜２０μｍの範囲内で変動さ
せて塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料
（Ｃ）−（ａ）を膜厚３５μｍに塗装し、室温で３分間
放置してから、１４０℃で３０分間加熱して３層塗膜を
同時に硬化せしめた。一方、被塗物にメタリック塗料
（Ａ）−（ａ）を膜厚１５μｍに塗装し、室温で３分間
放置してから、クリヤ塗料（Ｃ）−（ａ）を膜厚３５μ
ｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３
０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化せしめた。

【００４７】上記の３層塗膜及び２層塗膜を、「ミノル
タＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って
色差ΔＥを測定したところ２０であった。３層塗膜につ
いては、着色塗料（Ｂ）−（ｂ）の膜厚が１５μｍの部
分で測定した。

【００４８】得られた３層メタリック塗膜には色ムラが
顕著に発生し、仕上り外観が劣っていた。

【００４９】

【発明の効果】本発明塗膜形成法によれば、メタリック
塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を塗
装して得られる複層メタリック塗膜における着色塗料
（Ｂ）の膜厚が多少変動しても、得られる複層メタリッ
ク塗膜での色ムラ発生が防止でき、仕上り外観を低下さ
せることがなくなった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅村 晋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中尾 泰志 愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番 地 関西ペイント株式会社内 (72)発明者 江川 隆夫 愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番 地 関西ペイント株式会社内 (72)発明者 中村 茂 愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番 地 関西ペイント株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AE03 AE08 CA48 CB13 DA06 DB02 DC12 DC18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗物に、下地隠蔽膜厚が１５μｍ以下の
   メタリック塗料（Ａ）、下地隠蔽膜厚が１００μｍ以上
   の着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料（Ｃ）を順次塗装して
   複層メタリック塗膜を形成するにあたり、メタリック塗
   料（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｃ）からなる複層塗膜とメタ
   リック塗料（Ａ）、着色塗料（Ｂ）及びクリヤ塗料
   （Ｃ）からなる複層塗膜との色差ΔＥが１５以下である
   ことを特徴とする複層メタリック塗膜形成法。
2. 【請求項２】被塗物に、メタリック塗料（Ａ）を塗装
   し、未硬化のまま、着色塗料（Ｂ）を塗装し、未硬化の
   まま、更にクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し、次いで加熱して
   上記塗料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の３層の塗膜を同時
   に硬化せしめる３コート１ベイク方式である請求項１に
   記載の塗膜形成法。