JPH09187722A - 塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鮮映性に優れ白さの向上したメタリック塗膜が
得られる塗膜形成方法を提供する。 【解決手段】ベ−スクリヤ−塗料（Ａ）、メタリック塗
料（Ｂ）、トップクリヤ−塗料（Ｃ）をウェットオンウ
ェットで順次塗装し、次いで加熱して該塗料（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）の塗膜を同時に架橋硬化させる方法で
あって、該塗料（Ａ）による乾燥塗膜における水接触角
ａが該塗料（Ｂ）による乾燥塗膜における水接触角ｂよ
り小であ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】

【産業上の利用分野】本発明は、複層塗膜を形成する方
法に関し、詳しくは鮮映性に優れ白さの向上したメタリ
ック塗膜が得られる塗膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】従来より、自動車車体の塗
装、特にメタリック仕上げ塗装は、通常、電着塗料及び
中塗塗料を塗装し加熱硬化した後、メタリック塗料及び
クリヤ−塗料をウェットオンウェットで塗装して、次い
で加熱硬化させて行われている。

【０００３】かかるメタリック仕上げでは、メタリック
塗膜中のリン片状のメタリック顔料が塗面に対して平行
に、かつ被塗面全面に均一に規則的に配向することによ
り優れたメタリック感が得られるものであるが、該メタ
リック塗面にクリヤ−塗料をウェットオンウェットで塗
装した際にメタリック顔料が流動してもどりムラが生じ
る不具合があった。このため、例えばメタリック塗料の
塗着時の粘度を高くしてメタリック顔料の流動を防止し
たり、塗着時と加熱硬化後の膜厚の差が大きくなるよう
にしてメタリック顔料が塗面に対して平行に配向しやす
くするなどの工夫がなされていたが、前者の方法では塗
面の平滑性が十分得られず、また後者の方法では有機溶
剤量が多くなるため作業環境の面からも望ましいもので
はなかった。

【０００４】メタリック塗膜の膜厚がアルミニウム粉な
どのメタリック顔料の平均粒径よりも薄くできれば、該
メタリック顔料が必然的に動きにくくなり塗面に対して
平行に配向すると考えられるが、該メタリック塗膜厚を
薄くするために塗料の塗布量を少なくすると硬化膜であ
る中塗塗膜上に連続膜を形成することができないという
不具合があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記不具
合を解消すべく鋭意検討した結果、メタリック塗膜の下
に該塗膜より表面張力の高いクリヤ−塗膜層をウェット
オンウェットで設けて、さらにトップのクリヤ−塗膜層
を重ねた３コ−ト１ベ−クとすることにより、メタリッ
ク塗膜を非常に薄くできるためメタリック顔料の配向性
が向上しうることを見出し本発明に到達した。

【０００６】すなわち本発明は、ベ−スクリヤ−塗料
（Ａ）、メタリック塗料（Ｂ）、トップクリヤ−塗料
（Ｃ）をウェットオンウェットで順次塗装し、次いで加
熱して該塗料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の塗膜を同時に
架橋硬化させる方法であって、該塗料（Ａ）による乾燥
塗膜における水接触角ａが該塗料（Ｂ）による乾燥塗膜
における水接触角ｂより小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】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００８】本発明においてベ−スクリヤ−塗料（Ａ）
は、熱硬化性樹脂組成物と溶剤とを配合してなる液状組
成物であって、透明塗膜を形成する。

【０００９】該熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、
架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂などの基体樹脂にメラミン樹脂、尿素
樹脂などのアミノ樹脂やポリイソシアネ−トのような架
橋剤を配合してなる組成物が適当である。溶剤としては
有機溶剤及び／又は水を使用することができ、これに上
記成分を混合し分散せしめることができる。

【００１０】上記ベ−スクリヤ−塗料（Ａ）には、さら
に必要に応じて体質顔料、着色顔料などの顔料類、塗料
用添加剤を配合することができる。

【００１１】上記ベ−スクリヤ−塗料（Ａ）は、静電塗
装、エアスプレ−、エアレススプレ−などの塗装方法に
より、金属やプラスチック等の素材に電着塗膜及び中塗
塗料を形成せしめた基材に、乾燥膜厚で５〜１５μｍ、
好ましくは５〜１０μｍの膜厚になるように塗装するこ
とが好ましい。かかるベ−スクリヤ−塗料（Ａ）による
塗膜を架橋硬化せしめることなく、室温又は加熱（１０
０℃以下が好ましい）して乾燥させてからメタリック塗
料（Ｂ）を塗装する。

【００１２】本発明においてメタリック塗料（Ｂ）は、
上記で得られた未硬化のベ−スクリヤ−塗膜の上に塗装
するものであり、熱硬化性樹脂組成物、メタリック顔料
及び溶剤を配合してなる液状塗料組成物である。

【００１３】該熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、
架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂などの基体樹脂にメラミン樹脂、尿素
樹脂などのアミノ樹脂、ポリイソシアネ−トのような架
橋剤を配合してなる組成物が適当である。

【００１４】メタリック顔料としては、光干渉作用また
はキラキラとした光輝感を有するりん片状粒子顔料が好
ましく、例えば、アルミニウム、雲母、金属酸化物で被
覆した雲母、雲母状酸化鉄、金属酸化鉄で被覆した雲母
状酸化鉄などが挙げられる。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、熱硬化性樹脂組
成物１００重量部あたり１〜５０重量部が適当である。
メタリック塗膜の膜厚によっては隠蔽の面から好ましく
は１０重量部以上必要である。

【００１５】溶剤としては有機溶剤及び／又は水を使用
することができ、これに上記成分を混合し分散せしめる
ことができる。

【００１６】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
剤などの塗料用添加剤を配合することができる。

【００１７】該メタリック塗料（Ｂ）は、静電塗装、エ
アスプレ−、エアレススプレ−などの塗装方法により、
乾燥膜厚で５〜１５μｍ好ましくは５〜１０μｍの膜厚
になるように塗装することが好ましい。かかるメタリッ
ク塗料（Ｂ）による塗膜を架橋硬化せしめることなく、
室温又は加熱（１００℃以下が好ましい）して乾燥させ
てからトップクリヤ−塗料（Ｃ）を塗装する。

【００１８】本発明においてトップクリヤ−塗料（Ｃ）
は、上記で得られた未硬化のメタリック塗膜の上に塗装
するものであり、熱硬化性樹脂組成物と溶剤とを配合し
てなる液状組成物であって、透明塗膜を形成する。

【００１９】該熱硬化性樹脂組成物は、例えば、架橋性
官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂などの基体樹脂にメラミン樹脂、尿素樹脂など
のアミノ樹脂、ポリイソシアネ−トのような架橋剤を配
合してなる組成物が挙げられる。さらに特開昭６２−８
４１３７号公報、特開昭６２−８７２８８号公報、特開
平１−３９６５３号号公報、特開平２−４５７７号公報
などに記載されているような、架橋剤として上記アミノ
樹脂などを使用する必要がない熱硬化性樹脂組成物も好
適に使用できる。溶剤としては有機溶剤及び／又は水を
使用することができ、これに熱硬化性樹脂組成物を溶解
もしくは分散せしめることによって調整される。

【００２０】トップクリヤ−塗料（Ｃ）には、さらに必
要に応じて透明性を阻害しない程度に着色顔料やメタリ
ック顔料、紫外線吸収剤、光安定剤などの塗料用添加剤
を配合することができる。

【００２１】該トップクリヤ−塗料（Ｃ）は、静電塗
装、エアスプレ−、エアレススプレ−などの塗装方法に
より、乾燥膜厚で１０〜５０μｍの膜厚になるように塗
装することが好ましい。

【００２２】本発明の複層塗膜は、ベ−スクリヤ−塗料
（Ａ）、メタリック塗料（Ｂ）及びトップクリヤ−塗料
（Ｃ）をウェットオンウェットで順次塗装し、次いで加
熱してこれら塗料の塗膜を同時に硬化させることによっ
て得られる。これら塗料の塗膜を同時に硬化させるため
の加熱温度は、一般に１００〜１８０℃の範囲内が適当
である。

【００２３】また本発明においては、上記ベ−スクリヤ
−塗料（Ａ）による乾燥塗膜における水接触角ａが上記
メタリック塗料（Ｂ）による乾燥塗膜における水接触角
ｂより小（ａ＜ｂ）であることが必須である。具体的に
は水接触角ａと水接触角ｂとの差が２°以上、さらに好
ましくは５°以上であることが好適である。該水接触角
がａ≧ｂではメタリック塗料（Ｂ）がベ−スクリヤ−塗
膜上に薄膜を形成しにくくなるので好ましくない。各塗
料による乾燥塗膜における水接触角は、それぞれ水接触
角ａが７５°以下、好ましくは７０°以下、水接触角ｂ
が７０〜８０°、トップクリヤ−塗料（Ｃ）による乾燥
塗膜における水接触角ｃが７５°以上、好ましくは８０
°以上で、且つａ＜ｂ＜ｃであることが望ましい。ここ
で水接触角とは、乾燥後の塗膜の表面に０．０３ｃｃ脱
イオン水の水滴を滴下し、２０℃にて１分後の水滴の接
触角を協和界面化学（株）製自動接触角計ＣＡ−Ｚ型に
て測定した数値である。

【００２４】

【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。

【００２５】ベ−スクリヤ−塗料（Ａ）の作成 表１に示す成分及び配合で攪拌・混合し、混合溶剤（キ
シレン／酢酸エチル／イソブタノ−ル／ソルベッソ＃１
５０＝２５／５０／１０／１５）で希釈して固形分２０
％のベ−スクリヤ−塗料（Ａ−１）〜（Ａ−５）を作成
した。各塗料による乾燥塗膜における水接触角を同表に
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。

【００２６】（注１）メチルメタクリレ−ト７０部、エ
チルアクリレ−ト１９部、ヒドロキシエチルアクリレ−
ト１０部、メタクリル酸１部を共重合してなるアクリル
樹脂 （注２）メチルメタクリレ−ト３０部、ｎ−ブチルアク
リレ−ト１９部、ラウリルメタクリレ−ト２０部、２−
エチルヘキシルメタクリレ−ト２０部、ヒドロキシエチ
ルアクリレ−ト１０部、アクリル酸１部を共重合してな
るアクリル樹脂 （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）ポリ１２−ヒドロキシステアリン酸とグリシジ
ルメタクリレ−トとの付加物３０部とスチレン１０部、
メチルメタクリレ−ト２０部、２−エチルヘキシルアク
リレ−ト１７部、２−ヒドロキシエチルアクリレ−ト２
０部、アクリル酸３部のモノマ−混合物との共重合体の
存在下、スチレン３０部、メチルメタクリレ−ト３０
部、２−エチルヘキシルアクリレ−ト２３部、２−ヒド
ロキシエチルアクリレ−ト１５部、アクリル酸２部のモ
ノマ−混合物をｎ−ヘプタン中で分散重合せしめてなる
非水分散樹脂 （注５）「ユ−バン２８−６０」、三井東圧化学社製 （＊１）水接触角：乾燥後の塗膜の表面に０．０３ｃｃ
脱イオン水の水滴を滴下し、２０℃にて１分後の水滴の
接触角を協和界面化学（株）製自動接触角計ＣＡ−Ｚ型
にて測定した。

【００２７】

【表１】

【００２８】メタリック塗料（Ｂ）の作成 表２に示す成分及び配合で攪拌・混合し、混合溶剤（キ
シレン／酢酸エチル／イソブタノ−ル／ソルベッソ＃１
５０＝２５／５０／１０／１５）で希釈して固形分２０
％のメタリック塗料（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）を作成し
た。各塗料による乾燥塗膜における水接触角を同表に示
す。表１の配合量は固形分表示であり、表中の（注
６）、（注７）は下記の通りである。

【００２９】（注６）メチルメタクリレ−ト４０部、エ
チルアクリレ−ト２０部、２−エチルヘキシルメタクリ
レ−ト２８部、ヒドロキシエチルアクリレ−ト１０部、
アクリル酸２部を共重合してなるアクリル樹脂 （注７）「アルミペ−スト＃４９１９」、東洋アルミニ
ウム社製、平均粒径１０〜１３μｍ

【００３０】

【表２】

【００３１】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た。

【００３２】該中塗塗面上に、上記ベ−スクリヤ−（Ａ
−１）をミニベル型静電塗装機用いて乾燥膜厚で７μｍ
となるように塗装し、５分間放置後、未硬化のベ−スク
リヤ−塗面に上記メタリック塗料（Ｂ−１）をＲＥＡガ
ン（日本ランズバ−グ社製、静電エアスプレ−）を用い
て乾燥膜厚で７μｍとなるように塗装した。該メタリッ
ク塗膜は十分正膜として得られた。さらに５分間放置し
てから未硬化のメタリック塗面にトップクリヤ−塗料
（Ｃ）（「マジクロンクリヤ−ＴＣ３２Ｆ」、関西ペイ
ント社製、商品名、アクリル樹脂・メラミン樹脂系有機
溶剤型クリヤ−塗料、該塗料による乾燥塗膜における水
接触角７８°）をミニベル型静電塗装機用いて乾燥膜厚
で３５μｍとなるように塗装した。

【００３３】これを５分間放置してから熱風循環式乾燥
炉を用いて１４０℃で３０分間加熱して上記３層塗膜を
同時に硬化せしめて複層塗膜を得た。

【００３４】実施例２〜６及び比較例１、２ 実施例１において各塗料として表３に示したものを使用
し塗装を表３に示したものとする以外は実施例１と同様
の操作で、各複層塗膜を得た。

【００３５】上記の通り得られた各複層塗膜を性能試験
に供した。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。

【００３６】（＊２）メタリック白さ：ミノルタ社製
「ＣＲ２００」測色計を用いてＬ値を測定し、下記基準
で評価した。数値が大きいほど白さに優れることを示す
（○：Ｌ値が７５以上、△：６５以上７５未満、×：６
５未満）。

【００３７】（＊３）仕上り性：メタリック感を目視で
評価した（◎：ムラもなくキラキラ感がある、○：若干
メタリック感に劣る、△：ムラがありメタリック感に劣
る）。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、メタリック塗膜の下に
該塗膜より表面張力の高いクリヤ−塗膜層をウェットオ
ンウェットで設けることで、メタリック塗料のヌレ、な
じみが向上するだけでなくメタリック塗料を非常に薄く
塗装できるためメタリック顔料が動きにくくなりその配
向性が向上し、メタリックの白さに優れた金属感を有す
る意匠の複層塗膜が形成できる。

【００３９】

【表３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベ−スクリヤ−塗料（Ａ）、メタリック
   塗料（Ｂ）、トップクリヤ−塗料（Ｃ）をウェットオン
   ウェットで順次塗装し、次いで加熱して該塗料（Ａ）、
   （Ｂ）及び（Ｃ）の塗膜を同時に架橋硬化させる方法で
   あって、該塗料（Ａ）による乾燥塗膜における水接触角
   ａが該塗料（Ｂ）による乾燥塗膜における水接触角ｂよ
   り小であることを特徴とする塗膜形成方法。
2. 【請求項２】 メタリック塗料（Ｂ）による塗膜の膜厚
   が５〜１５μｍである請求項１記載の塗膜形成方法。