JP2002339099A

JP2002339099A - 塗膜形成方法

Info

Publication number: JP2002339099A
Application number: JP2001147071A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hanatani; 稔花谷; Yasuhiko Fukugami; 泰彦福上; Hidehiko Haishi; 秀彦羽石
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】自動車ボディの塗膜形成において、仕上り性、
塗装作業性、防食性、チッピング性良好な総合塗膜を開
発すること。【解決手段】１．下記工程、工程１：自動車ボディなど
の袋構造を有する被塗物に、塗色が有彩色、又は白であ
るカチオン電着塗料（１）を塗装して塗膜を形成する工
程、工程２：被塗物を水洗し、硬化乾燥を行う工程、工
程３：上記工程で得られた被塗物に、カチオン電着塗料
（２）を塗装して塗膜を形成する工程、工程４：被塗物
を水洗し、硬化乾燥を行う工程、工程５：（１）の塗膜
の塗色と、マンセル表示の色相で同系色の有彩色、又は
白の上塗り塗料を塗装する工程で、該上塗り塗料が、着
色ベースコート（Ａ）、メタリックベースコート
（Ｂ）、クリアーコート（Ｃ）の３層からなる上塗り塗
料を塗装する工程、工程６：工程１〜工程５で得られた
塗膜を同時に焼き付けて硬化乾燥させる工程、を特徴と
する塗膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗膜形成方法に
関し、自動車ボディ、自動車部品などの袋部を有する被
塗物に対して、機能の異なる２種類のカチオン電着塗料
を２コート２ベークした後、上塗り塗料を塗り重ねる塗
膜形成方法において、１回目に塗装されるカチオン電着
塗膜（外板面）の塗色が、その上に塗装される３層の上
塗り塗膜と、マンセル表示における色相で同系色の有彩
色、又は白とする。そのことにより外板面の仕上がり性
の向上と、２回目に塗装されるカチオン電着塗膜により
内板面（袋部）の防食性の向上を得る塗膜形成方法に関
する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】従来、自動車ボディ、自動
車部品などの袋部を有する被塗物を塗膜で被覆する方法
として、塗色がグレーや黒のカチオン電着塗装を塗装し
た後、中塗り塗装、上塗り塗装が行われる。

【０００３】一方、ボディの低コスト化やアジア圏で生
産される車種は、コスト面を配慮することから、中塗り
塗料及び中塗り工程を省いた中塗りレスや、亜鉛メッキ
などの防錆鋼板を使用せず、鉄が主成分である冷延鋼板
で製造されることが多い。

【０００４】そのために外板面の耐候性、仕上がり性、
内板面（袋部）のつきまわり性、防食性等の機能が車体
の下塗り塗料であるカチオン電着塗料に要求されてい
る。

【０００５】そこで機能を十分に満足させるためには、
１種類の電着塗料を塗装するだけでは満足な結果が得ら
れず、２種類の機能が違う電着塗装を塗り重ねる電着塗
装方法（以下、「ダブルコート電着塗装」と略すことあ
り。）があり、特開平３−２２３４９６号、特開平６−
５７４９６号公報、また２コート２ベークする塗装方法
として特開平１２−２３９５７６号公報などがある。

【０００６】例えば、中塗り塗装を省略した場合、この
カチオン電着塗膜の上に直接、上塗り塗装が行なわれる
ものの、一方、仕上がり性としてマンセル表示でＮ８〜
Ｎ９．５の範囲、好ましくは、純白であるＮ１０により
近い「高白度光沢感」や、６０度光沢度などで「高鮮映
性」の要求が高まってきている。この対策として、上塗
り塗膜のフロー性向上のため顔料濃度を下げたり、また
塗装膜厚を厚くして仕上がり性を上げることなどが考え
られる。

【０００７】例えば、上塗り塗料の白には、着色顔料と
して隠蔽力が低いチタン白を多量に用いるが、「高白度
光沢感」の要求に対し、熱フロー性向上を狙って顔料濃
度を低下するなどの手法があり、隠蔽性を考慮すると減
らす顔料の添加量も限度がある。

【０００８】また、塗装膜厚を厚くした場合、コスト増
や上塗り塗膜が被塗物の垂直面（例えば、ドアパーツの
プレスライン下や鍵穴部の周り）でタレることにより仕
上がり性が低下する。

【０００９】また、上塗り塗料が青の場合は、下地隠蔽
性を確保するために、例えば、カーボンブラックのよう
な隠蔽力の大きい顔料を、少量添加するが、カーボンブ
ラックは着色力が大きいため、塗膜の明度、彩度が低下
し、限られた色域範囲でしか隠蔽性が得られないなどの
問題点があった。

【００１０】他に、下地隠蔽性や目的とする色相を得る
ために、上塗り塗料の顔料濃度を上げることが考えられ
るが、塗膜が硬くなる為、耐チッピングなどの塗膜物性
が低下したり、熱フロー抑制による仕上がり性の低下が
あった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、
上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果。ダブルコー
ト電着塗装の後、３コートの上塗り塗装を行う塗膜形成
において、１回目、好ましくは２回目のカチオン電着塗
色を有彩色、又は白とし、その上に塗装される上塗り塗
色と、マンセル表示による色相で同系色にすることによ
り問題点を解消し発明を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明は、１．下記工程、工程１：自動車ボディなどの袋構造を有する被塗物に、
塗色が有彩色、又は白であるカチオン電着塗料（１）を
塗装して塗膜を形成する工程、工程２：被塗物を水洗し、余分に付着したカチオン電着
塗料（１）を除去した後、得られた塗膜の硬化乾燥を行
う工程、工程３：上記工程で得られた被塗物に、カチオン電着塗
料（２）を塗装して塗膜を形成する工程、工程４：被塗物を水洗し、余分に付着したカチオン電着
塗料（２）を除去した後、得られた塗膜の硬化乾燥を行
う工程、工程５：カチオン電着塗料（１）の塗膜の塗色と、マン
セル表示の色相で同系色の有彩色、又は白の上塗り塗料
を塗装する工程で、該上塗り塗料が、着色ベースコート
（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）、クリアーコー
ト（Ｃ）の３層からなる上塗り塗料を塗装する工程、工程６：工程１〜工程５で得られた塗膜を同時に焼き付
けて硬化乾燥させる工程、を特徴とする塗膜形成方法、２．上塗り塗料を塗装する工程が、着色ベースコート
（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）、クリアーコー
ト（Ｃ）を硬化させないで、順次塗装することを特徴と
する１項に記載の塗膜形成方法、３．１項の工程５において、着色ベースコート（Ａ）、
メタリックベースコート（Ｂ）塗装後、両塗膜を硬化さ
せて、クリアーコート（Ｃ）を塗装することを特徴とす
る塗膜形成方法、４．１項の工程５において、着色ベースコート（Ａ）を
塗装後、硬化乾燥させ、メタリックベースコート（Ｂ）
を塗装後、硬化乾燥させ、クリアーコート（Ｃ）を塗装
することを特徴とする塗膜形成方法、に関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明における工程１〜
工程６、及び上塗り塗料について説明する。工程１：被塗物としては、自動車ボディ、自動車部品
等、ロッカー部、シル部、ピラー部などの袋構造を有す
るものが効果的であり、被塗物の材質としては、金属で
あれば特に制限ないが、防食性の面から亜鉛メッキなど
の防錆鋼板が好適である。

【００１４】鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気
亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−鉄二層めっき鋼板及び有機
複合めっき鋼板など、並びにこれらの鋼板や冷延鋼板な
どの基材を、必要に応じてアルカリ脱脂などによって表
面を清浄化した後、リン酸塩化成処理、クロメート処理
などの表面処理を行ったものが挙げられる。

【００１５】本発明方法において、１回目の電着塗装で
使用されるカチオン電着塗料（１）は、エポキシ系、ア
クリル系、ポリブタジエン系、アルキド系、ポリエステ
ル系等のいずれの樹脂でも使用することができる。

【００１６】１回目に電着塗装されるカチオン電着塗料
（１）の塗色は、自動車ボディなどの外板面に塗膜が形
成されることから、その上に塗装される上塗り塗料の塗
色とマンセル表示（JIS Ｚ8721三属性による色の表示
方法）の色相（Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｂ、Ｐ等）で同系色であ
る。

【００１７】好ましくは、電着塗膜と上塗り塗膜の色
差：ΔＥ（注）が１０以下、さらに好ましくは６以下に
することにより、下地隠蔽性が増し、仕上がり外観の向
上に寄与することがわかった。

【００１８】（注）色差：ΔＥは、ＪＩＳＺ８７３
０によるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表示値に従って２つの色の差であ
る色差を測定した。、さらにはアルミニウムやマイカな
どを含有したメタリック調やパール調の電着塗料が挙げ
られる。

【００１９】カチオン電着塗料（１）に用いられる顔料
としては、着色顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、鉛
白、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトポン、硫化亜鉛、アン
チモン白などの白色顔料；カーボンブラック、アセチレ
ンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、
鉄黒、アニリンブラックなどの黒色顔料；黄鉛、黄土、
クロム酸バリウム、黄色酸化鉄、ナフトールエローＳ、
ハンザエロー１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同Ｇ、同ＧＲ、
同Ａ、同ＲＮ、同Ｒ、ピグメントエローＬ、ベンジジン
エロー、同Ｇ、同ＧＲ、パーマネントエローＮＣＧ、バ
ルカンファストエロー５Ｇ、同Ｒ、タートラジンレー
キ、キノリンエローレーキ、アンスラゲンエロー６ＧＬ
などの黄色顔料；クロムオレンジ、クロムバーミリオ
ン、スダーンＩ、パーマネントオレンジ、リソールファ
ストオレンジ３ＧＬ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ハ
ンザエロー３Ｒ、バルカンファストオレンジＧＧ、ベン
ジジンオレンジＧ、ペルシアンオレンジ、インダスレン
ブリリアントオレンジＧＫ、同ＲＫなどの橙色顔料；酸
化鉄、アンバーなどの褐色顔料；ベンガラ、鉛丹、パー
マネントレッド４Ｒ、同Ｆ５Ｒ、パラレッド、ファイヤ
ーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リ
ソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファスト
スカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、同６Ｂ、パ
ーマネントレッドＦ２Ｒ、同Ｆ４Ｒ、同ＦＲＬ、同ＦＲ
ＬＬ、同Ｆ４ＲＨ、ファストスカーレットＶＤ、バルカ
ンファストルビンＢ、バルカンファストピンクＧ、ライ
トファストレッドトーナーＢ、同Ｒ、パーマネントカー
ミンＦＢ、レーキレッド、アンソシンＢ、ブリリアント
スカーレットＧ、リソールルビンＧＫ、ピグメントスカ
ーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パ
ーマネントボルドーＦ２Ｒ、ヘリオボルドーＢＬ、ボル
ドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジア
ム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、同Ｙ、アリ
ザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマ
ルーン、キナクリドン系赤顔料などの赤色顔料；コバル
ト紫、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバ
イオレットレーキなどの紫色顔料、群青、紺青、コバル
トブルー、セルリアンブルー、無金属フタロシアニンブ
ルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、
インダスレンブルーＲＳ、同ＢＣ、インジゴなどの青色
顔料；クロムグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフト
ールグリーンＢ、グリーンゴールド、フタロシアニング
リーンなどの緑色顔料などが挙げられる。

【００２０】体質顔料としては、カオリン、バリタ粉、
沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシム、石
膏、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、珪藻土、タル
ク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワ
イト、サチン白、マイカ粉など、防錆顔料としては、酸
化ビスマス、水酸化ビスマス、有機酸ビスマス、ジンク
クロメート、ストロンチウムクロメート、カルシウムク
ロメート、鉛シアナミド、鉛酸カルシウム、珪酸鉛、リ
ン酸亜鉛などが挙げられる。

【００２１】他に、金属粉顔料、及び金属光沢顔料とし
ては、アルミニウム粉、ブロンズ粉、銅粉、錫粉、鉛
粉、亜鉛末、リン化鉄、パール状金属コーティング雲母
粉、マイカ状酸化鉄などが挙げられる。触媒として、ジ
ブチル錫オキサイド（ＤＢＴＯ）、ジオクチル錫オキサ
イド（ＤＯＴＯ）などが挙げられ。

【００２２】これらの顔料や触媒は、分散用樹脂として
３級アミン型エポキシ樹脂系、４級アンモニウム塩型エ
ポキシ樹脂系、３級アミン型アクリル樹脂系等と、中和
剤、脱イオン水を加えたのち、ボールミル、サンドミル
などで分散し、顔料ペーストを得ることができる。

【００２３】上記、着色顔料のカチオン電着塗料におけ
る添加量としては、樹脂固形分１００重量部に対して１
〜５０重量部の範囲、好ましくは５〜４０重量部の範囲
がよい。着色顔料の添加量が１重量未満では隠蔽性に効
果がなく、また５０重量部を越えると塗料の安定性を損
なうので好ましくない。

【００２４】カチオン電着用のエマルションに使用する
基体樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を主成分とす
るエポキシ系カチオン電着塗料、アクリル樹脂を主成分
とするアクリル系カチオン電着塗料等を挙げることがで
きる。アクリル樹脂を主成分とするアクリル系電着塗料
には、他の電着用樹脂として、エポキシ系樹脂を、少量
併用することが防食性の点から望ましい。

【００２５】エポキシ樹脂を主成分とするカチオン電着
塗料は、エポキシ樹脂としては、アミン付加エポキシ樹
脂が挙げられ、該アミン付加エポキシ樹脂は、電着塗料
において通常使用されているポリアミン樹脂、例えば、
（ｉ）ポリエポキシド化合物と１級モノ−及びポリアミ
ン、２級モノ−及びポリアミン又は１、２級混合ポリア
ミンとの付加物（例えば米国特許第３，９８４，２９９
号明細書参照）；（ii）ポリエポキシド化合物とケチミ
ン化された１級アミノ基を有する２級モノ−及びポリア
ミンとの付加物（例えば米国特許第４，０１７，４３８
号明細書参照）；(iii) ポリエポキシド化合物とケチミ
ン化された１級アミノ基を有するヒドロキシ化合物との
エーテル化により得られる反応物（例えば特開昭５９−
４３０１３号公報参照）などがある。

【００２６】上記、ポリアミン樹脂の製造に使用される
ポリエポキシド化合物は、エポキシ基を１分子中に２個
以上有する化合物であり、一般に少なくとも２００、好
ましくは４００〜４，０００、さらに好ましくは８００
〜２，０００の範囲内の数平均分子量を有するものが適
しており、特にポリフェノール化合物とエピクロルヒド
リンとの反応によって得られるものが好ましい。該ポリ
エポキシド化合物の形成のために用いうるポリフェノー
ル化合物としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）−２，２−プロパン、４，４′−ジヒドロキシベ
ンゾフェノン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，
１−エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１，１
−イソブタン、ビス（４−ヒドロキシ−tert−ブチル−
フェニル）−２，２−プロパン、ビス（２−ヒドロキシ
ナブチル）メタン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、
ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、テトラ
（４−ヒドロキシフェニル）−１，１，２，２−エタ
ン、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェ
ノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられ
る。

【００２７】該、ポリエポキシド化合物はポリオール、
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポ
リアシドアミン、ポリカルボン酸、ポリイソシアネート
化合物などと一部反応させたものであってもよく、さら
にまた、ε−カプロラクトン、アクリルモノマーなどを
グラフト重合させたものであってもよい。

【００２８】アクリル系カチオン電着塗料において、ア
クリル樹脂としては、従来から公知のものが使用でき、
例えばアミノ基含有モノマーと水酸基含有モノマー、及
びその他のビニルモノマーとを共重合してなるものが挙
げられる。

【００２９】アクリル樹脂の水酸基価は、特に制限され
るものではないが、通常３０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、
好ましくは５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が適当で
ある。該水酸基価が３０未満では得られる塗膜の硬化性
が劣りやすく、また２００ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると耐
候性や防食性が劣る傾向がみられる。また該カチオン電
着性アクリル樹脂の分子量は、通常約５，０００〜１０
０，０００、好ましくは１０，０００〜５０，０００の
範囲が適当である。

【００３０】カチオン電着塗料（１）に硬化剤として用
いるブロック化ポリイソシアネート化合物は、脂肪族及
び／又は脂環式のポリイソシアネート化合物をブロック
剤でブロックした化合物である。

【００３１】ポリイソシアネート化合物は、トリレンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニ
レンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）
シクロヘキサン、テトラメチレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネートなどの芳香族、脂肪
族又は脂環族のポリイソシアネート化合物が挙げられ
る。

【００３２】ブロック化剤はポリイソシアネート化合物
のイソシアネート基に付加してブロックするものであ
り、そして付加によって生成するブロックポリイソシア
ネート化合物は常温において安定で且つ約１００〜２０
０℃、好ましくは１２０〜１５０℃に加熱した際、ブロ
ック剤を解離して遊離のイソシアネート基を再生しうる
ものであることが望ましい。

【００３３】そのようなブロック化剤として、例えば、
ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタムなどのラクタ
ム系化合物；メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサ
ノンオキシムなどのオキシム系化合物；フェノール、パ
ラ−ｔ−ブチルフェノール、クレゾールなどのフェノー
ル系化合物；ｎ−ブタノール、２−エチルヘキサノール
などの脂肪族アルコール類；フェニルカルビノール、メ
チルフェニルカルビノールなどの芳香族アルキルアルコ
ール類；エチレングリコールモノブチルエーテルなどの
エーテルアルコール系化合物等を挙げることができる。

【００３４】このブロック剤の配合量としては、イソシ
アネートのＮＣＯ基に対して１：１〜１：１．３で反応
させることが好ましい。比率が１．３を越えるとブロッ
ク剤が残存して塗膜の防食性を低下させ、１．０未満で
はＮＣＯ基が残存して塗料の安定性を損なうので好まし
くない。

【００３５】基体樹脂の中和、水分散化は通常、硬化
剤、界面活性剤、表面調整剤（アクリル樹脂、フッ素樹
脂、シリコン樹脂など）、硬化触媒（例えば、錫、亜
鉛、鉛、ビスマスなどの金属の塩）や、その他の添加剤
などを加えた後、該基体樹脂を脂肪族カルボン酸、例え
ば、グリコール酸、グリセリン酸、乳酸、ジメチロール
プロピオン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草
酸、酒石酸、リンゴ酸、ヒドロキシマロン酸、ジヒドロ
キシコハク酸、トリヒドロキシコハク酸、メチルマロン
酸、酢酸、ギ酸などの水溶性有機酸によって行われる。
また中和剤としてギ酸を用いると、つきまわり性に優れ
るので好ましい。

【００３６】上記、カチオン電着塗料（１）は、適宜、
脱イオン水で希釈して固形分濃度が約５〜２５重量％、
ｐＨが５．５〜８の範囲内になるように調整する。カチ
オン電着塗料（１）を用いて被塗物に電着塗装を行う方
法及び装置としては、従来から電着塗装において使用さ
れている、既知の方法、及び装置を使用することができ
る。

【００３７】その際、電着塗装条件は特に制限されるも
のではないが、一般的には、浴温は、１５〜３５℃（好
ましくは２０〜３０℃）、電圧：１００〜４００Ｖ（好
ましくは２００〜３００Ｖ）、通電時間：３０秒〜１０
分、極面積比（Ａ／Ｃ）＝８／１〜１／８、極間距離１
０〜２００cm、撹拌状態で電着することが望ましい。カ
チオン電着塗料による電着塗膜の膜厚は目的とする性能
に応じて適宜選定すればよいが、５〜６０μm 、好まし
くは１０〜４０μm の範囲であることがよい。

【００３８】工程２は、被塗物を水洗し、余分に付着し
たカチオン電着塗料（１）を除去した後、得られた塗膜
の硬化乾燥を行う工程である。水洗水としては、工業用
水、純水、ウルトラフィルトレーション（ＵＦ）ろ液、
ＲＯ透過水、などにより塗装物表面にカチオン電着塗料
(１)が残らないよう十分水洗することが好ましい。

【００３９】また、塗膜の焼き付け温度は、被塗物表面
で一般に１２０〜２００℃の範囲、好ましくは１４０〜
１８０℃温度が適しており、焼き付け時間は５〜６０
分、好ましくは１０〜３０分程度、被塗物表面が保持さ
れることが好ましい。

【００４０】工程３は、上記工程で得られた被塗物に、
カチオン電着塗料（２）を塗装して電着塗膜を形成する
工程である。塗膜は、例えば、図１の「２枚あわせ」の
試験板の内板面において「５」の部分に塗装され、袋部
に塗られることから防食性が良好なエポキシ樹脂系が好
ましい。

【００４１】工程４は、被塗物を水洗し、余分に付着し
たカチオン電着塗料（２）を除去した後、塗膜の硬化乾
燥を行う工程である。塗膜の焼き付け温度は、工程２と
同様に、被塗物表面で一般に１２０〜２００℃の範囲、
好ましくは１４０〜１８０℃温度が適しており、焼き付
け時間は５〜６０分、好ましくは１０〜３０分程度、被
塗物表面が保持されることが好ましい。

【００４２】工程５は、着色ベースコート（Ａ）、メタ
リックベースコート（Ｂ）、クリアーコート（Ｃ）の３
層からなる上塗り塗料を塗装する工程で、上塗り塗膜の
塗色は、下地であるカチオン電着塗料（１）の塗色とマ
ンセル表示の色相で同系色である。

【００４３】上塗り塗料の、着色ベースコート（Ａ）
は、樹脂成分、着色顔料、有機溶剤を含有し、着色顔
料、体質顔料及びその他の塗料添加剤などを配合してな
る熱硬化性塗料である。色調は、有彩色、又は白などで
あるが、アルミニウムやマイカなども配合し、新規性の
ある仕上がり性の塗膜を得ることもできる。

【００４４】着色ベースコート（Ａ）における樹脂成分
としては、具体的に、水酸基などの架橋性官能基を有す
るアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂な
どの基体樹脂をメラミン樹脂、尿素樹脂、ブロック化イ
ソシアネート化合物などの架橋剤と併用したものが挙げ
られ、これらは有機溶剤及び／又は水などの溶剤に溶解
又は分散して使用される。着色顔料としては、カチオン
電着塗料（１）、又はカチオン電着塗料（２）で用いた
着色顔料、体質顔料などが挙げられる。

【００４５】着色ベースコート（Ａ）の塗装は、エアー
スプレー、エアレススプレー、静電塗装機、などの方法
で塗装することができ、その膜厚は乾燥塗膜にもとづい
て５〜４０μmの範囲が好ましい。

【００４６】メタリックベースコート（Ｂ）は、着色ベ
ースコート（Ａ）が未硬化のまま、または着色ベースコ
ート（Ａ）を焼き付け硬化した後に塗装する塗料であ
り、樹脂、酸化アルミニウムフレーク、パールマイカ、
有機溶剤等を含有し、さらに必要に応じて着色顔料、体
質顔料、及びその他の添加剤などを配合した光輝感を有
するパール調やメタリック調の熱硬化性塗料である。

【００４７】メタリックベースコート（Ｂ）に用いられ
る樹脂としては、具体的には水酸基などの架橋性官能基
を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹
脂、ウレタン樹脂などの基体樹脂を、メラミン樹脂、尿
素樹脂、（ブロック化）ポリイソシアネート化合物など
の架橋剤を配合したものが挙げられる。

【００４８】メタリックベースコート（Ｂ）は、アルミ
ニウム粉、フレーク状酸化アルミニウム、パールマイ
カ、フレーク状マイカ等を配合することができ、これら
の１種又は２種以上を含有することにより、緻密感のあ
るメタリック調や、やわらかい感じのパール調塗膜が得
られる。アルミニウム粉は、従来からメタリックベース
コートに用いられるものでありペースト状にして配合さ
れる。メタリックベースコート（Ｂ）の塗装は、エアス
プレー、エアレススプレーまたは静電塗装機などで、乾
燥塗膜が１５〜７０μｍ好ましくは２０〜５０μｍの範
囲がよい。

【００４９】クリアーコート（Ｃ）は、メタリックベー
スコート（Ｂ）の未硬化塗面、または１２０〜１７０℃
で１０〜６０分間加熱して架橋硬化させてなるメタリッ
クベースコート（Ｂ）の塗面に、静電塗装機、エアース
プレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することが
でき、その膜厚は硬化塗膜に基づいて１０〜１００μｍ
の範囲内とするのが好ましい。

【００５０】クリアーコート（Ｃ）の成分は、樹脂及び
有機溶剤を主成分とし、さらに必要に応じて該塗膜の透
明感を損なわない程度で、着色顔料及びその他の塗料用
添加剤などを配合してなる無色、もしくは有色の透明塗
膜を形成する塗料である。

【００５１】クリアコート（Ｃ）で使用する樹脂は熱硬
化性樹脂が好ましく、具体的には、水酸基、カルボキシ
ル基、エポキシ基などの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、ウレタン樹脂
などの基体樹脂を、メラミン樹脂、尿素樹脂、（ブロッ
ク化）イソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合
物（又は樹脂）、エポキシ基含有化合物（又は樹脂）な
どの架橋剤と併用したものが挙げられ、そして上記溶剤
としては、有機溶剤及び／又は水を使用することができ
る。

【００５２】工程５の塗装条件は、着色ベースコート
（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）、及びクリアー
コート（Ｃ）を未硬化のままで順次塗装する塗膜形成方
法。着色ベースコート（Ａ）、メタリックベースコート
（Ｂ）を塗装後、両塗膜を硬化させて、クリアーコート
（Ｃ）を塗装する塗膜形成方法。また他に、着色ベース
コート（Ａ）を塗装後、塗膜を硬化させ、次にメタリッ
クベースコート（Ｂ）を塗装後、塗膜を硬化させ、次
に、クリアーコート（Ｃ）を塗装する塗膜形成方法、等
が挙げられる。

【００５３】工程６は、工程１〜工程５で得られた塗膜
を同時に焼き付けて硬化乾燥させる工程である。乾燥温
度としては、被塗物表面の温度で１１０〜２００℃、好
ましくは１３０〜１８０℃、乾燥時間としては１０分間
〜１８０分間、好ましくは２０分間〜４０分間が良い。
乾燥設備としては、電気熱風乾燥機、ガス熱風乾燥機な
どを用いて行うことができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の塗膜形成方法は、機能の異な
る塗膜を形成することができるダブルコート電着塗装の
２コート２ベークにおいて、従来から、グレーや黒であ
るカチオン電着塗料の塗色を、その上に塗装する３層か
らなる上塗り塗料の塗色とマンセル表示の色相で同系色
あることを特徴としている。

【００５５】このことにより、カチオン電着塗膜の塗色
が灰色や黒に比べ、上塗り塗膜の膜厚や、顔料濃度を下
げても下地隠蔽性が得られることがわかった。さらに、
膜厚を減らすことによる、コスト低減、ドアフェンダー
などの垂直塗装面でタレ性の向上。顔料濃度を下げるこ
とにより塗膜に可塑効果が出ることから、耐チッピング
性が向上する効果が得られた。

【００５６】他の効果として、自動車ボディのトラン
ク、ドアインナー、ピラーなどに塗られる外板面の上塗
り塗色と同系色の共色中塗り塗料があるが、カチオン電
着塗膜が、上塗り塗膜と同系色であることから共色中塗
り塗料を省略でき省資源化、省工程に寄与する。

【００５７】

【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。本発明はこれによって限定されるものでは
ない。尚、「部」及び「％」は「重量部」及び「重量
％」を示す。

【００５８】カチオン電着用顔料ペーストＡの製造例固形分５５％の３級アミン−酸中和型分散樹脂９．０９
部（固形分５部）、１０％酢酸２．７部を配合した後、
さらに脱イオン水１６．１部を加え混合攪拌した。つい
でこの中に、チタン白２０部、酸化ビスマス２部、有
機錫１部を配合し、ボールミルにて２０時間分散を行い
５５％の顔料ペーストＡを得た。

【００５９】カチオン電着用顔料ペーストＢ〜Ｄの製
造例顔料ペーストＡと同様の操作にて、表１の配合内容で顔
料ペーストＢ〜Ｄを作成した。

【００６０】

【表１】

【００６１】カチオン電着用アミン付加エポキシ樹脂
の製造例エピコート８２８ＥＬ（油化シェル社製、商品名、エポ
キシ樹脂）１０１０ｇ、ビスフェノールＡ３９０ｇ、
ジメチルベンジルアミノ０．２ｇを加え、１３０℃でエ
ポキシ当量８００になるまで反応させた。次にε−カプ
ロラクトン２６０ｇ、テトラブトキシチタン０．０３ｇ
を加え、１７０℃に昇温し、この温度を保ちながら経時
でサンプリングを行い、赤外吸収スペクトル測定におい
て未反応のε−カプロラクトン量を追跡し、反応率が９
８％以上になった時点で１２０℃に温度を下げた。次に
ジエタノールアミン１６０ｇ、ジエチレントリアミンの
メチルイソブチルジケチミン化物６５ｇを加え、１２０
℃で４時間反応させ、ブチルセロソルブ４２０ｇを加
え、アミン価５８、基体樹脂として固形分８０％のアミ
ン付加エポキシ樹脂を得た。

【００６２】カチオン電着塗料用硬化剤Ｎｏ．１製造
例イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）５０部をメチ
ルケトオキシム４０部に４０〜６０℃で滴下した後、８
０℃で１時間加熱し、固形分９０％の（ブロック化）ポ
リイソシアネート化合物、硬化剤Ｎｏ．１を得た。

【００６３】カチオン電着塗料用硬化剤Ｎｏ．２製造
例ジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）２５０ｇ、メチルイソブチルケトン４４ｇを加え７
０℃に昇温した。

【００６４】メチルアセトアミド１４６ｇをゆっくり加
えた後、９０℃に昇温した。この温度を保ちながら、経
時でサンプリングし赤外吸収スペクトル測定にて未反応
のイソシアネートの吸収がなくなったことを確認するこ
とにより、固形分９０％の（ブロック化）ポリイソシア
ネート化合物、硬化剤Ｎｏ．２を得た。

【００６５】カチオン電着用エマルションＮｏ．１の
製造例８０%エポキシ樹脂を８７．５部（固形分７０部）、硬
化剤Ｎｏ．１（ＩＰＤＩ）を３３．３部（固形分３０
部）、液状有機錫２．５部（固形分１部）、１０％ギ酸
８．２部を配合し、均一に攪拌した後、脱イオン水１８
４．１部を強く攪拌しながら約１５分かけて滴下し、固
形分３２．０％のカチオン電着用エマルションＮｏ．
１を得た。

【００６６】カチオン電着用エマルションＮｏ．２の
製造例上記、エポキシ系樹脂を８７．５部（固形分７０部）、
硬化剤Ｎｏ．２（ＭＤＩ）を３３．３部（固形分３０
部）、液状有機錫２．５部（固形分１部）、１０％ギ酸
８．２部を配合し、均一に攪拌した後、脱イオン水１８
４．１部を強く攪拌しながら約１５分かけて滴下し、固
形分３２．０％のカチオン電着用エマルションＮｏ．
２を得た。

【００６７】カチオン電着塗料Ｎｏ．１の製造例作成した３２％のカチオン電着用エマルションＮｏ．１
３１５．６部（固形分１０１部）、５５％の顔料ペ
ーストＡ７０部（３８．５部）、及び純水３１１．９
部を加え、固形分２０％のカチオン電着塗料Ｎｏ．１
（塗色白）を得た。

【００６８】カチオン電着塗料Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５の製
造例表２のような組み合わせでカチオン電着塗料Ｎｏ．２〜
Ｎｏ．５を作成した。

【００６９】

【表２】

【００７０】上塗り塗料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の製造例表３のような配合でディスパーにて攪拌したのち、フォ
ードカップ＃４で２０秒／２０℃の粘度になるようにス
ワゾール＃１０００で希釈し、着色ベースコート（Ａ）
として上塗り塗料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６、メタリックベー
スコート（Ｂ）として上塗り塗料Ｎｏ．７を作成した。
クリアーコート（Ｃ）は、ルーガベーククリアー（注
７）を用いた。

【００７１】

【表３】

【００７２】。（注１）水酸基含有アクリル系樹脂：水酸基価１１０、
数平均分子量２５０００（注２）メラミン樹脂：ブチルエーテル化メラミン樹脂（注３）水酸基含有アクリル系樹脂：水酸基価１００、
数平均分子量２００００（注４）ブチル化メラミン樹脂：メチル・ブチル混合
エーテル化メラミン樹脂（注５）アルミニウムフレーク：酸化鉄で被覆された
酸化アルミニウムフレークで、酸化アルミニウムフレー
ク１００部あたり１０部の酸化鉄で被覆したもの（注６）パールマイカ白：酸化鉄被覆マイカ、マーク
社製、厚さ０．２〜０．５μm （注７）ルーガベーククリアー：関西ペイント社製、商
品名、アクリル系樹脂／アミノ樹脂系。

【００７３】実施例及び比較例実施例１工程１：化成処理パルボンド＃３０２０（日本パーカー
ライジング社製、商品名、りん酸亜鉛化成処理剤）にて
処理した冷延鋼板（70×150×0.8mm）、及び図２のよう
な「２枚かさね」試験板を被塗物とし、カチオン電着塗
料Ｎｏ．１（塗色白）を塗装した。工程２：次いで、上記で得られた電着塗膜を有する被塗
物を水洗し、余分に付着したカチオン電着塗料Ｎｏ．１
を除去した後、被塗物温度で１７０℃−２０分間焼き付
けた。工程３：上記工程で得られた電着塗膜を有する被塗物
を、さらにカチオン電着塗料Ｎｏ．４（塗色グレー）
を塗装した。工程４：上記工程において得られた電着塗膜を有する被
塗物を水洗し、余分に付着したカチオン電着塗料Ｎｏ．
４を除去した後、１７０℃−２０分間焼き付けた。外板
面「部分１」、内板面「部分４」にはカチオン電着塗料
Ｎｏ．１が塗装され、自動車ボディの共色中塗りに相当
する部分である。また、内板面「部分５」にはカチオン
電着塗料Ｎｏ．４の電着塗膜が得られ、自動車ボディの
袋部に相当する部分である。工程５：以上の工程により作成した電着塗膜の外板面
「部分１」に、上塗り塗料Ｎｏ．１（着色ベースコート
（Ａ））を乾燥膜厚で２０μｍになるようにスプレーに
て塗装した。次いで、上塗り塗料Ｎｏ．７（メタリック
ベースコート（Ｂ））を１０μｍ、ルーガベーククリア
を２５μｍ、各セッテイング時間を７分間づつ置き、未
硬化のまま塗り重ねた。工程６：その後、１０分間セッテングを行い溶剤を塗膜
中から揮散させた後、１４０℃−２０分間焼き付けし、
上塗り塗料Ｎｏ．１、上塗り塗料Ｎｏ．７、クリアーコ
ート（Ｃ）の３層からなる上塗り塗膜を得た。

【００７４】実施例２、実施例３、比較例１〜３表４に示すような塗料組成物、工程にて塗板を作成し試
験に供した。その結果を示す。

【００７５】

【表４】

【００７６】（注８）防食性：「２枚かさね」試験板を
用いて、工程１〜工程４を経て作成した塗装板の内板面
（未塗装部及び２回目電着膜塗膜の膜厚５μｍ以下の部
分はマスキングし試験から除外する）を３５℃ソルトス
プレー試験機にて２４０時間塩水噴霧試験をおこなっ
た。試験後、境界部の錆、フクレの発生有無をチェック
する ○：錆、ふくれの発生はない ×：錆、ふくれの発生あり。

【００７７】（注９）６０°グロス：「２枚かさね」試
験板を用いて、工程１〜工程６を経て作成した塗装板の
上塗り面をＪＩＳＫ−５４００７．６（１９９０）
の６０°グロスに従い、塗膜の光沢の程度を、入射角と
受光角とがそれぞれ６０°のときの反射率を測定して、
鏡面光沢度の基準面の光沢度を１００としたときの百分
率で表す。

【００７８】（注１０）鮮映性：「２枚かさね」試験板
を用いて、工程１〜工程６を経て作成した塗装板の上塗
り面を鮮映性測定器PGD−ＩＶ型（発売元日本色彩研
究所）を用いて測定した。角度を５５°に固定して測定
した。値（PGD値）が大きいほど鮮映性が良好であるこ
とを意味する。（注１１）耐チッピング性：「２枚かさね」試験板を用
いて、工程１〜工程６を経て作成した塗装板の上塗り面
をＱ−Ｇ−Ｒグラベロメーター（Qパネル株式会社製）
を用い７号砕石５０ｇを０．３９ＭＰａ（４ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２）のエア圧、２０℃の温度条件で試験板に砕石を吹
き付け、塗膜に衝撃を与えた後 JIS Z−２３７１に規
定された方法に準じて塩水噴霧試験を４８時間実施した錆発生の状態を総合的に評価し次の基準で表示する ◎：優れている（７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
３個以下） ○：良好（７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
３〜９個以下） △：やや劣る（７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
１０〜１９個） ×：劣る（７０×１５０ｍｍの試験板に錆発生
２０個以上）（注１２）タレ性：被塗物としてドアパーツの鍵穴部分
ドアパーツの鍵穴部分を想定し、図２のような直径１０
ｍｍのポンチ○穴が開けてある鋼板を用いた。工程１〜
工程６により作成した塗板を、上塗り塗料は垂直にて塗
装し、ポンチ○穴周辺の塗膜の塗膜のタレ状態を焼き付
け後、観察した ○：問題なく良好 △：鍵穴の周りに１ｍｍくらいの塗膜のタレがみられる ×：鍵穴の周りに２ｍｍ以上の塗膜のタレがみられる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装試験に用いた、クリアランス部を
有する「２枚かさね」試験板のモデル図、及び電着塗装
焼き付け後クリップをはずし、外板面に上塗りを塗装す
る。

【図２】「タレ性」の塗装試験に用いた試験板。ドアパ
ーツの鍵穴部分を想定し、直径１０ｍｍのポンチ○穴が
開けてある鋼板である。

【符号の説明】

１．「２枚かさね」試験板の外板面である。２．「２枚かさね」試験板の塗板を閉じるためのクリッ
プである。３．１ｍｍのクリアランスであり、スペーサーを両端
に挟む。４．「２枚かさね」試験板の内板面で、１回目の電着塗
装により塗装された部分である。（２回目の電着塗料は
塗着なく、自動車ボディのトランクなどの共色中塗りが
塗られていた部分を想定。）５．「２枚かさね」試験板の内板面で、２回目の電着塗
装により塗装された部分である。（自動車ボディの袋部
想定）６．スペーサー部分で電着塗膜はない。試験時にはシー
ルする。７．直径１０ｍｍの穴８．一般部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K044 BA21 BB06 BB16 BC02 CA17 CA53 CA62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記工程、工程１：自動車ボディなどの袋構造を有する被塗物に、
塗色が有彩色、又は白であるカチオン電着塗料（１）を
塗装して塗膜を形成する工程、工程２：被塗物を水洗し、余分に付着したカチオン電着
塗料（１）を除去した後、得られた塗膜の硬化乾燥を行
う工程、工程３：上記工程で得られた被塗物に、カチオン電着塗
料（２）を塗装して塗膜を形成する工程、工程４：被塗物を水洗し、余分に付着したカチオン電着
塗料（２）を除去した後、得られた塗膜の硬化乾燥を行
う工程、工程５：カチオン電着塗料（１）の塗膜の塗色と、マン
セル表示の色相で同系色の有彩色、又は白の上塗り塗料
を塗装する工程で、該上塗り塗料が、着色ベースコート
（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）、クリアーコー
ト（Ｃ）の３層からなる上塗り塗料を塗装する工程、工程６：工程１〜工程５で得られた塗膜を同時に焼き付
けて硬化乾燥させる工程、を特徴とする塗膜形成方法。
【請求項２】上塗り塗料を塗装する工程が、着色ベー
スコート（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）、クリ
アーコート（Ｃ）を硬化させないで、順次塗装すること
を特徴とする請求項１に記載の塗膜形成方法。
【請求項３】請求項１の工程５において、着色ベース
コート（Ａ）、メタリックベースコート（Ｂ）塗装後、
両塗膜を硬化させて、クリアーコート（Ｃ）を塗装する
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項４】請求項１の工程５において、着色ベース
コート（Ａ）を塗装後、硬化乾燥させ、メタリックベー
スコート（Ｂ）を塗装後、硬化乾燥させ、クリアーコー
ト（Ｃ）を塗装することを特徴とする塗膜形成方法。