JP2002126626A - 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１ベーク塗装方法において、従来の
３コート膜に匹敵する優れた耐衝撃性、特に耐チッピン
グ性を有する多層塗膜を形成することができる多層塗膜
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は、エラストマーを
含む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
耐チッピング性を有する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、省資源、省コスト及び環境負荷（ＶＯＣ及びＨ
ＡＰｓ等）削減の課題を解決するため、塗装工程の短縮
化が強く求められている。即ち、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、しかも、従来の３コート３ベーク塗装方法により
得られる３コート膜と同等の塗膜性能を保持することが
求められている。

【０００３】上記塗膜性能のなかでも、耐衝撃性、特に
走行中の自動車車体への小石等の障害物の衝突によるい
わゆる耐チッピング性に関しては、従来の３コート３ベ
ーク塗装方法では、耐チッピング性を有する特有の中塗
り塗膜を設けること等により、耐チッピング性を確保す
ることができたが、上記の３ウエット塗装システムにお
いて従来の中塗り塗料を使用すると、得られる塗膜にな
じみ、反転等の不具合が発生して外観が劣ることとなる
ため使用することができず、３ウエット塗装システムに
より得られる塗膜は、耐衝撃性及び耐チッピング性が低
いという欠点があった。

【０００４】特開昭６２−６５７６５号公報には、塗膜
に対する衝撃吸収能を有する樹脂層（いわゆる耐チッピ
ングプライマー層）を多層膜形成の途中、とりわけ電着
塗膜と中塗り塗膜の中間において施すことが開示されて
いる。しかしながら、そのような工程を自動車車体の塗
装工程中に更に組み入れることは、上記の省工程及び省
コストを求める市場ニーズにはそぐわない。

【０００５】

【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１ベーク塗装方法において、従来の３コート膜に匹
敵する優れた耐衝撃性、特に耐チッピング性を有する多
層塗膜を形成することができる多層塗膜形成方法を提供
することにある。

【０００６】

【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
り塗料は、エラストマーを含むものであることを特徴と
する多層塗膜形成方法である。

【０００７】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、エラ
ストマーを含む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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】水性中塗り塗料 上記水性中塗り塗料は、エラストマーを含むものであ
る。上記エラストマーを含むことによって、得られる中
塗り塗膜に柔軟性を付与し、耐衝撃性及び耐チッピング
性を向上することができる。

【００１１】上記エラストマーは、その設計ガラス転移
温度が−１１０〜１０℃であるものが好ましい。１０℃
を超えると、得られる塗膜の柔軟性や耐衝撃性に劣るこ
ととなり、−１１０℃未満のものは実際には調製が困難
である。より好ましくは、−１００〜−１０℃である。
上記設計ガラス転移温度は、上記エラストマーを製造す
る際の原料の配合量から計算によって求めることができ
る。

【００１２】上記エラストマーとしては特に限定され
ず、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等
の共役ジエン系単量体のホモポリマー、又は、共役ジエ
ン系単量体とエチレン、プロピレン、エチリデン、ノル
ボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエ
ン、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、アクリロニト
リル、イソブチレン、（メタ）アクリル酸（エステル）
等の単量体とのランダム若しくはブロックコポリマー；
ジイソシアネートとジオールとの重付加反応によって合
成されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー；テレフ
タル酸ジメチル、１，４−ブタンジオール、ポリ（テト
ラメチレン）グリコール等を原料としエステル交換反応
及び重縮合反応によって合成されるポリエステル系熱可
塑性エラストマー；ラクタム、ジカルボン酸、ポリエー
テルジオールを原料とし、エステル交換及び重縮合反応
によって合成されるポリアミド系熱可塑性エラストマー
等を挙げることができる。

【００１３】上記エラストマーには、分子構造の途中及
び／又は末端に、水酸基、アミノ基、ビニル基、カルボ
キシル基、ウレタン基、ウレア基等の反応性基や極性基
を含んでいてもよい。上記反応性基や極性基は、上記エ
ラストマーを調製する際に反応性基や極性基を有する単
量体を含む単量体成分を共重合するか、又は、共重合し
て得られたエラストマーに対して公知の方法により導入
することができる。

【００１４】上記エラストマーが数平均分子量１万未満
のオリゴマー（液状ゴム）である場合には、粘着性が高
く、そのままでは耐衝撃性能が低いので、耐衝撃性等の
塗膜性能を発現させるために塗膜形成時に硬化反応を行
わせしめる必要がある。この場合、ヒドロキシル価が２
０〜２００の範囲となるように水酸基を含有することが
好ましい。ヒドロキシル価が２０未満では塗膜の硬化不
良を招き、充分な伸び率等のゴム性能が発現しない。２
００を超えると硬化後塗膜中に過剰の水酸基が残存する
結果、耐水性が低下することがある。更に、硬化塗膜の
硬度が上昇する結果、充分な伸び率が発現しない。

【００１５】上記エラストマーが数平均分子量１万以上
の高分子量である場合、硬化させなくても粘着性が少な
く、充分に耐衝撃性能を示すものであれば、塗膜形成に
おいて特に硬化反応させる必要は無い。上記の場合は、
予め樹脂構造中に反応性基及び極性基を付与しておく必
要は無い。

【００１６】上記エラストマーは、水分散化されたもの
であるか、又は、水溶性のものを使用することによっ
て、上記水性中塗り塗料中に安定に存在せしめることが
できる。

【００１７】上記水分散化の方法としては、例えば、別
途、分散樹脂、界面活性剤等の分散剤を適用して水性媒
体中に乳化分散することができる。又は、エラストマー
に上記反応性基及び極性基等の官能基を導入した上で、
そのままか、又は、中和剤によって水性媒体中に自己乳
化分散可能な形態とすることによって行うことも可能で
ある。

【００１８】上記中和剤としては、上記官能基がアミン
等のカチオン性基である場合には、塩酸、硝酸、リン酸
等の無機酸；蟻酸、酢酸、乳酸、スルファミン酸、アセ
チルグリシン酸等の有機酸を挙げることができる。一
方、上記官能基がカルボキシル基等のアニオン性基であ
る場合には、アンモニア等の無機塩基；メチルアミン、
ジメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミ
ン、トリエチルアミン酸塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノー
ルアミン酸塩、モルホリン、ピペラジン等の１級、２級
又は３級アミン酸塩等の有機塩基を挙げることができ
る。上記分散樹脂及び界面活性剤としては、分散剤とし
て従来使用されているものを使用することができる。

【００１９】上記水性中塗り塗料は、得られる塗膜の物
性を調節するために、上記エラストマーのほかに、その
他の塗膜形成性樹脂を含むものであってもよい。上記そ
の他の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
テル樹脂が好ましい。

【００２０】上記その他の塗膜形成性樹脂は、固形分酸
価が２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好まし
い。２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、塗膜の硬化不良
を招くことがある。１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、
得られる塗膜の耐水性に劣る。好ましくは、３０〜８０
ｍｇＫＯＨ／ｇである。

【００２１】上記その他の塗膜形成性樹脂は、水酸基価
が３０〜１５０の範囲であることが好ましい。３０未満
であると、塗膜の硬化不良を招き、１５０を超えると、
硬化後塗膜中に過剰の水酸基が残存する結果、耐水性が
低下することがある。

【００２２】更に、数平均分子量は１０００〜３０００
０の範囲が好ましい。１０００未満では、硬化形成塗膜
の耐溶剤性等の物性が劣る。３００００を超えると、樹
脂溶液の粘度が高いため、得られた樹脂の乳化分散等の
操作上ハンドリングが困難なばかりか、得られた中塗り
塗膜の膜外観が著しく低下してしまうことがある。好ま
しくは、２０００〜２００００である。

【００２３】上記エラストマー及びその他の塗膜形成性
樹脂はそれぞれ、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。

【００２４】上記水性中塗り塗料は、塗膜形成時に上記
エラストマーを硬化させる必要がある場合や上記その他
の塗膜形成性樹脂を使用する場合等には、通常、硬化剤
を含むものである。上記硬化剤としては特に限定され
ず、例えば、アミノ樹脂及び／又はブロックイソシアネ
ート樹脂等等を挙げることができる。顔料分散性や作業
性の点から、メラミン樹脂が好ましい。

【００２５】上記水性中塗り塗料中の樹脂固形分に対す
る上記エラストマーの含有量は、固形分基準で２０〜１
００重量％であることが好ましい。２０重量％未満であ
ると、得られる塗膜の柔軟性及び耐チッピング性が低下
する。より好ましくは、３０〜１００重量％である。上
記樹脂固形分とは、エラストマー、並びに、所望により
添加されるその他の塗膜形成性樹脂及び硬化剤の合計の
固形分である。

【００２６】上記水性中塗り塗料は、通常、顔料を含む
ものである。上記水性中塗り塗料においては、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。
上記顔料としては、二酸化チタン以外に、塗料調製の目
的に合わせて酸化鉄、カーボンブラック等のような無機
顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリー
ン、カルバゾールバイオレット、アントラピリミジンイ
エロー、フラバンスロンイエロー、イソインドリンイエ
ロー、インダンスロンブルー、キナクリドンバイオレッ
ト等のような有機顔料の適量；その他必要に応じてクレ
ー、タルク、カオリン、硫酸バリウム等の体質顔料を配
合することもできる。

【００２７】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水性中塗り塗
料とすることもできるし、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
たいわゆるカラー水性中塗り塗料とすることもできる。

【００２８】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。上記顔料は、一般的に
用いられている顔料分散樹脂で予め分散を行い、顔料分
散ペーストを調整した後、水性中塗り塗料の調製に際し
て適当量を配合することができる。

【００２９】上記水性中塗り塗料は、上記顔料分散ペー
ストと、上記エラストマー及び硬化剤とを混合して調製
することができる。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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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、中塗り塗料、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。

【００３５】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。

【００３６】水性ベース塗料 本発明において、水性ベース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、顔料及びその他
の添加剤からなるものを挙げることができる。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、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。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。

【００３７】上記水性ベース塗料は、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。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。

【００３８】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。上記光
輝性顔料のベース塗料中の顔料濃度（ＰＷＣ）は、一般
に２３重量％以下である。２３重量％を超えると、塗膜
外観が低下する。好ましくは、０．０１〜２０重量％で
あり、より好ましくは、０．０１〜１８重量％である。

【００３９】上記光輝性顔料以外の顔料としては、上記
水性中塗り塗料において記載した着色顔料、体質顔料を
用いることができる。上記顔料としては、光輝性顔料、
着色顔料及び体質顔料のなかから、１種又は２種以上を
組み合わせて用いることができる。上記光輝性顔料及び
その他の全ての顔料を含めた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。上記ベース塗料は、用いられるその他の添
加剤、及び、ベース塗料の調製方法としては、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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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、中塗り塗料にエラストマーを含むもので
あるため、中塗り塗膜に柔軟性を付与することができ、
耐衝撃性及び耐チッピング性を向上することができる。
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。

【００５０】

【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。

【００５１】製造例１ 水溶性ポリエステル樹脂の製造 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、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、ブチルセロソルプ１１２．０部を加えてポ
リエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂は、
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）によって得られた数平均分
子量が１００００であった。得られた樹脂を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％の樹脂を得た。

【００５２】製造例２ 着色顔料ペースト１の製造 製造例１で得られたポリエステル樹脂を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１を得
た。

【００５３】製造例３ 着色顔料ペースト２の製造 市販の顔料分散剤「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １９０」（ビ
ックケミー社製）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部としたこ
と以外は製造例２と同様にして、粒度５μｍ以下の着色
顔料ペースト２を得た。

【００５４】製造例４ 水性ベース塗料の調製 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
アミン及びイオン交換水を加えて、不揮発分３１％、固
形分酸価５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価７０の水溶性ア
クリル樹脂を得た。

【００５５】上記水溶性アクリル樹脂を１００．０部、
イオン交換水２８．９部、ジメチルアミノエタノール
０．３部、デグサカーボンＦＷ−２８５（デグサＡＧ社
製）５．１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。
上記着色ペーストを１３４．３部、水溶性アクリル樹脂
を１１８．８部、メラミン樹脂（サイメル２０４、三井
サイテック社製）２９．１部、イオン交換水を１６１．
３部となるように配合して、水性ベース塗料を調製し
た。

【００５６】実施例１ （１）水性中塗り塗料の調製 表１に示したように、エラストマー、着色顔料ペースト
１、製造例１の水溶性ポリエステル樹脂及びメラミン樹
脂（サイメル２３５、三井サイテック社製）を配合し
て、水性中塗り塗料を調製した。表１中、エラストマー
としては、ラックスター３６２２Ａ（大日本インキ社
製；不揮発分５２．５重量％；設計ガラス転移温度−３
０℃）を使用した。

【００５７】（２）塗装方法 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
き付けた板を作成した。その板に上記中塗り塗料をエア
スプレー塗装にて２０μｍ塗装し、８０℃で５分乾燥し
た。その後、製造例４のベース塗料をエアスプレー塗装
にて１８μｍ塗装し、８０℃で５分乾燥した。更にその
塗板にマックフローＯ−１８０１Ｗクリヤー（日本ペイ
ント製クリヤー塗料）をエアスプレー塗装にて３５μｍ
塗装した後、１４０℃で３０分焼き付けた。

【００５８】（３）耐チッピング性評価 飛石試験機（スガ試験機社製）の試料ホルダーに、−３
０℃に冷却した塗板を石の進入角が９０°になるように
取り付け、１００ｇの７号砕石を３ｋｇ／ｃｍ²の空気
圧で噴射し、砕石を塗板に衝突させた。そのときのハガ
レ傷の程度（数、大きさ、破壊場所）を５段階評価し
た。結果を表１に示した。 １：全面にハガレ傷、素地から剥離あり ２：全面にハガレ傷、素地からの剥離なし ３：一部にハガレ傷、素地からの剥離あり ４：一部にハガレ傷．素地からの剥離なし ５：ほとんど破壊なし

【００５９】

【表１】

【００６０】実施例２、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。なお、実施例３では、着色顔料
ペースト２を使用した。結果を表１に示した。

【００６１】比較例１、２ 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。

【００６２】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エラストマーを含むものであるた
め、耐チッピング性に優れた多層塗膜を形成できること
が明らかである。

【００６３】

【発明の効果】本発明の多層塗膜形成方法は、水性中塗
り塗料にエラストマーを含むものであるため、中塗り塗
料、ベース塗料及びクリヤー塗料をウエットオンウエッ
トで塗布し同時に加熱硬化を行ういわゆる３ウェット塗
装を行った場合に、耐チッピング性に優れた多層塗膜を
得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 AE12 BB26Z CA03 CA04 CB06 DA06 DB02 DB05 DB06 DB07 DB08 DC12 DC13 EA06 EA07 EA10 EA43 EB12 EB13 EB14 EB15 EB19 EB20 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB38 EB39 EB45 4J038 CA021 CA031 CA041 CA061 CB031 CB091 CB111 CC041 CD021 CF021 CG141 CG161 DD001 DG031 DH001 GA06 GA09 KA08 MA08 MA10 MA12 MA14 NA12 NA27 PA07 PA19 PB07 PC08

Claims (5)

【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は、エラストマーを
   含む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】 エラストマーは、水分散化されたもので
   あるか、又は、水溶性のものである請求項１記載の多層
   塗膜形成方法。
3. 【請求項３】 水性中塗り塗料中の樹脂固形分に対する
   エラストマーの含有量は、固形分基準で２０〜１００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】 エラストマーを含むことを特徴とする水
   性中塗り塗料組成物。