(57)【要約】【課題】  鱗片状光輝材を含有した水性ベースコート塗料を中塗りコート塗膜上にウエット・オン・ウエット塗装して光輝性塗膜を形成するに際し、プレヒートの低温化を図っても、ベースコート塗膜全体としてピンホール発生抑制と光輝感確保とを両立して得る。【解決手段】  中塗りコート塗膜上に、第１水性ベースコート塗料と鱗片状光輝材を含有する第２水性ベースコート塗料とを順次用いてウエット・オン・ウエット塗装を行った後、所定温度のプレヒートを施し、その後に、中塗りコート塗膜と両水性ベースコート塗膜とを同時に乾燥硬化させて塗膜形成を行う光輝性塗膜の形成方法であって、前記プレヒートの温度を４０〜６０℃の温度範囲とし、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率を第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率よりも高く設定するとともに、第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値を３以上に設定する。【選択図】図２
2006263520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中塗りコート塗膜上に、第１水性ベースコート塗料と鱗片状光輝材を含有する第２水性ベースコート塗料とを順次用いてウエット・オン・ウエット塗装を行った後、所定温度のプレヒートを施し、その後に、前記中塗りコート塗膜と両水性ベースコート塗膜とを同時に乾燥硬化させて塗膜形成を行うようにした光輝性塗膜の形成方法であって、
前記プレヒートの温度が４０〜６０℃の温度範囲に設定されており、
前記第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率が前記第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率よりも高く設定されるとともに、
前記第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値は３以上である、
ことを特徴とする光輝性塗膜の形成方法。
【請求項２】
各水性ベースコート塗膜の膜厚は５〜１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の光輝性塗膜の形成方法。
【請求項３】
前記第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率は３５重量％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光輝性塗膜の形成方法。
【請求項４】
前記第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率は２０重量％以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の光輝性塗膜の形成方法。
【請求項５】
前記第１水性ベースコート塗料は所定色の着色塗料であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の光輝性塗膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光輝性塗膜の形成方法、特に、鱗片状光輝材を含有する水性ベースコート塗料を用いて中塗りコート塗膜上にウエット・オン・ウエット塗装を行い光輝性塗膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車等の車両の車体などに塗装を施す場合、いわゆる溶剤型塗料が多用されている。図４は、従来一般的な溶剤型塗料を用いた車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。この図に示すように、従来では、まず電着塗装を施して焼付乾燥を行い（ステップＳ５１及びＳ５２）、次に、電着塗膜の上に中塗り塗装を施して焼付乾燥を行い（ステップＳ５３及びＳ５４）、更に、中塗り塗膜の上にベース塗装およびクリア塗装を順次施して焼付乾燥を行うようにしている（ステップＳ５５，Ｓ５６及びＳ５７）。特に、ベース塗装後のクリア塗装は、所謂ウエット・オン・ウエット塗装で行われるのが普通である。
【０００３】
このように、自動車の車体塗装では、通常、電着塗装と中塗り塗装とベース塗装（及びクリア塗装）が施され多層の塗膜が形成されるが、このうち中塗り塗装およびベース塗装については、塗装品質および塗装作業性を確保する観点から、所謂、溶剤型塗料を用いるのが従来一般的である。特に、ベース塗装では、その後にウエット・オン・ウエット塗装でクリア塗装を行うことが好ましいので、かかるウエット・オン・ウエット塗装が可能な溶剤型塗料がより好適に用いられる。
【０００４】
かかる溶剤型塗料は、塗装品質が優れ、また塗装工程での作業性も良好であるが、多量の有機溶剤を含有しており、この有機溶剤が塗装工程等を通じて周囲へ排出されることになる。このため、近年では、中塗りコート塗料およびベースコート塗料について、溶剤型塗料から水性塗料への転換が積極的に図られている。特に、ベースコート塗料は、有機溶剤の含有率が高いので、優先的に水性塗料への切り換えが進められている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００５】
ところが、この水性塗料を用いて塗装を行う場合には、塗布された塗料内部の水分の蒸発を促進するために、塗装後に所謂プレヒートを行うことが必須である。
図５は、中塗りコート塗料は溶剤型塗料でベースコート塗料のみに水性塗料を適用した車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。また、図６は、中塗りコート塗料およびベースコート塗料の両方に水性塗料を適用した車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。
【０００６】
これらのフローチャートから良く分かるように、水性塗料を用いた中塗り塗装工程（ステップＳ６３）並びにベース塗装工程（ステップＳ６５及びステップＳ７６）の後には、塗膜内部の水分の蒸発を促進するために、例えば所定温度の温風を吹き付けるプレヒート工程（ステップＳ６６，ステップＳ７４及びステップＳ７７）が新たに設けられる。従って、このプレヒート工程で温風を供給するために、追加的なエネルギ消費が必要となる。
【０００７】
尚、図５及び図６の例では、ベース塗装の場合、ウエット・オン・ウエット塗装でクリア塗装を行うために、プレヒート工程の後にクーリング工程（ステップＳ６７及びステップＳ７８）が更に必要とされるので、追加的な消費エネルギもより一層増大することになる。
すなわち、プレヒート工程後に、例えば４０℃程度以上の塗膜（例えばベース塗膜）上に溶剤型塗料（例えばクリアコート塗料）を用いてウエット・オン・ウエット塗装を行った場合、溶剤型塗料中の溶剤が急激に蒸発して塗料の粘度が上昇するため、流動性が低下して塗膜の平滑性が損なわれることが知られている。プレヒート工程後のクーリングは、かかる不具合の発生を防止することを基本的な目的として行われるものである
【特許文献１】特開平５−６８９３０号公報
【特許文献２】特開２００４−８８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
周知のように、近年では、環境問題への関心の高まりに応じて、塗装工程についてもより一層の省エネルギ化が求められており、水性塗料を用いた塗装においても、消費エネルギ低減の観点から、プレヒートをできるだけ低温で行えるようにし、更にはクーリング工程を削減できるようにすることが望まれている。
しかしながら、従来の水性塗料（特に、水性ベースコート塗料）では、単にプレヒート温度を低くしたのでは、塗膜内の水分の蒸発が不十分になり、後続する焼付乾燥工程で残存した水分が突沸しピンホール等の塗膜欠陥を生じさせる恐れがある。
【０００９】
このようなピンホールの発生を抑制するには、水性塗料のハイソリッド化、つまり、水性塗料中の固形分の含有率を高めることが有効であることが知られている。
図１には、塗料中の固形分の含有率（重量％）がピンホールの発生密度に及ぼす影響が模式的に示されている。この図から良く分かるように、塗料固形分が増え含有率が高くなるほどピンホール密度が低下し、ピンホールの発生が抑制される。
【００１０】
ところで、車体に所謂メタリック塗装を行う場合には、例えばアルミフレーク等の鱗片状（フレーク状）光輝材を含有するベースコート塗料を用いて塗装が行われるが、このメタリック塗装の光輝感は、一般に、塗料のハイソリッド化（水性塗料中の固形分の含有率の上昇）に伴って低下することが知られている。
前記図１には、塗料中の固形分の含有率（重量％）がメタリック塗膜の光輝感に及ぼす影響が併せて模式的に示されており、塗料固形分が増え含有率が高くなるほど塗膜の光輝感が低下し、塗装外観が悪影響を受けることが分かる。
【００１１】
これは、塗装性を確保する観点から塗料全体としての粘度を維持し、その一方で固形分の含有率を高めるには、塗料中の樹脂成分の粘度を低くせざるを得ず、塗料のチキソトロピーインデックス値（所謂ＴＩ値）が低くなる関係上、アルミフレークの配向が乱れて光輝感が損なわれるのである。
【００１２】
この発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたもので、中塗り塗膜上に水性ベースコート塗料によりウエット・オン・ウエット塗装を行う場合について、プレヒートの温度を極力低く設定した場合でも、ピンホールの発生抑制と塗装外観の確保とを両立して達成できるようにすることを、基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者は、上記の目的を達成するために研究開発を重ねる中で、ベース塗装工程が一般に２段階（２ステージ）に分けて行われることに着目し、最初に行われる第１ステージと後続する第２ステージとで適用する塗料の特性を変えることで異なる機能を持たせ、プレヒートの温度を極力低く設定した場合でも、ピンホールの発生抑制と塗装外観の確保（つまり光輝感の確保）とを両立させることを考案した。
すなわち、ベース塗装工程の第１ステージでは、比較的ハイソリッドの（固形分の含有率が比較的高い）水性ベースコート塗料を用いることでピンホールの発生を抑制し、第２ステージでは比較的ローソリッドの（固形分の含有率が比較的低い）水性ベースコート塗料を用いることで良好な光輝感の確保を図ることができることを見出した。
【００１４】
図２は、本発明方法において塗料の固形分の含有率がピンホール密度および光輝感に及ぼす影響を模式的に示すグラフである。この例では、前述のように、ベース塗装工程の第１ステージ（１ｓｔ）では比較的ハイソリッドの（固形分の含有率が比較的高い）水性ベースコート塗料を用い、第２ステージ（２ｎｄ）では比較的ローソリッドの（固形分の含有率が比較的低い）水性ベースコート塗料を用いている。
図２のグラフから分かるように、第１及び第２ステージの水性ベースコート塗料をこのように組み合わせて用いることにより、ピンホールの発生を効果的に抑制しつつ、光輝感の低下を大幅に抑制し、非常に良好な塗装外観を確保することができ、ピンホール密度を目標値以下とし、且つ、目標値以上の光輝感を達成することができた。
【００１５】
そこで、本願請求項１の発明（第１の発明）に係る光輝性塗膜の形成方法は、中塗りコート塗膜上に、第１水性ベースコート塗料と鱗片状光輝材を含有する第２水性ベースコート塗料とを順次用いてウエット・オン・ウエット塗装を行った後、所定温度のプレヒートを施し、その後に、前記中塗りコート塗膜と両水性ベースコート塗膜とを同時に乾燥硬化させて塗膜形成を行うようにした光輝性塗膜の形成方法であって、前記プレヒートの温度が４０〜６０℃の温度範囲に設定されており、前記第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率が前記第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率よりも高く設定されるとともに、前記第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値は３以上である、ことを特徴としたものである。
【００１６】
ここに、第１及び第２水性ベースコート塗料を用いたウエット・オン・ウエット塗装後のプレヒート温度の下限値を４０℃としたのは、プレヒート温度がこの値を下回ると、水性塗料でなる第１及び第２のベースコート塗料の塗膜内の水分を蒸発させるプレヒート効果（つまりベースコート塗料の乾燥性）を確保して良好な塗装仕上がり性を得ることが難しいからである。一方、前記プレヒート温度の上限値を６０℃としたのは、プレヒート温度がこの値を上回ると、ベース塗装後に更に上塗り塗装（例えばクリアコート塗料を用いたクリア塗装）を行う場合に、クーリングなしで良好な塗装仕上がり性を得ることが難しいからである。
また、第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値（ＴＩ値）の下限値を３としたのは、ＴＩ値がこの値を下回ると、第２水性ベースコート塗膜中の鱗片状光輝材の配向が乱れて光輝感が損なわれるからである。
【００１７】
また、本願請求項２の発明（第２の発明）は、前記第１の発明において、各水性ベースコート塗膜の膜厚は５〜１０μｍの範囲であることを特徴としたものである。
【００１８】
ここに、各水性ベースコート塗膜の膜厚の下限値を５μｍとしたのは、前記膜厚がこの値を下回ると、下地塗装を覆い隠す塗膜としての隠蔽性が得られないからである。また、前記各水性ベースコート塗膜の膜厚の上限値を１０μｍとしたのは、前記膜厚がこの値を上回ると、塗膜内の水分を十分に蒸発させることが難しくなり、後続する焼付乾燥工程で残存した水分が突沸しピンホール等の塗膜欠陥を生じさせる恐れがあるからである。
【００１９】
更に、本願請求項３の発明（第３の発明）は、前記第１又は第２の発明において、前記第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率は３５重量％以上であることを特徴としたものである。
【００２０】
ここに、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率の下限値を３５重量％としたのは、前記含有率がこの値を下回ると、第１水性ベースコート塗料のハイソリッド化が不十分となり、水分の蒸発に関してより条件が不利な下層のベースコート塗膜について、ピンホールの発生抑制効果が十分に得られなくなるからである。
【００２１】
また更に、本願請求項４の発明（第４の発明）は、前記第１〜第３の発明の何れか一において、前記第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率は２０重量％以上であることを特徴としたものである。
【００２２】
ここに、第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率の下限値を２０重量％としたのは、前記含有率がこの値を下回ると、第２水性ベースコート塗料のハイソリッド化が不十分となり、上層のベースコート塗膜について、ピンホールの発生を十分に抑制できなくなるからである。
【００２３】
また更に、本願請求項５の発明（第５の発明）は、前記第１〜第４の発明の何れか一において、前記第１水性ベースコート塗料は所定色の着色塗料であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本願の第１の発明によれば、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率を第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率よりも高く設定したことにより、水分の蒸発に関して一般に条件が不利な下層のベースコート塗膜について、水分の蒸発に関して一般に条件が有利な上層のベースコート塗膜に比し、より効果的にピンホールの発生を抑制することができ、ベースコート塗膜全体として、効率よくピンホールの発生を抑制できる。また、第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値（ＴＩ値）を３以上としたことにより、第２水性ベースコート塗膜中の鱗片状光輝材の配向が乱れて光輝感が損なわれることを、有効に抑制できる。
すなわち、中塗り塗膜上に水性ベースコート塗料によりウエット・オン・ウエット塗装を行う場合について、プレヒートの温度を低く設定して塗装工程での消費エネルギの低減を図る場合でも、ベースコート塗膜全体として、ピンホールの発生抑制と光輝感の確保とを両立して達成することができる。
【００２５】
また、本願の第２の発明によれば、基本的には前記第１の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、各水性ベースコート塗膜の膜厚を５〜１０μｍの範囲としたことにより、各水性ベースコート塗膜について、ピンホールの発生を効果的に抑制しつつ、下地塗装を覆い隠す塗膜としての隠蔽性を確保することも可能となる。
【００２６】
更に、本願の第３の発明によれば、基本的には前記第１又は第２の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率を３５重量％以上としたことにより、第１水性ベースコート塗料の十分なハイソリッド化を達成し、水分の蒸発に関してより条件が不利な下層のベースコート塗膜について、十分なピンホール発生抑制効果を得ることができる。
【００２７】
また更に、本願の第４の発明によれば、基本的には、前記第１〜第３の発明の何れか一と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率を２０重量％以上としたことにより、第２水性ベースコート塗料を十分にハイソリッド化し、上層のベースコート塗膜について、ピンホールの発生を十分に抑制することができる。
【００２８】
また更に、本願の第５の発明によれば、基本的には、前記第１〜第４の発明の何れか一と同様の作用効果を奏することができる。特に、前記第１水性ベースコート塗料は所定色の着色塗料であるので、下層のベースコート塗膜について、発色性を確保し、下地塗装の中塗り塗膜に対し確実な隠蔽性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本実施形態の光輝性塗膜の形成方法に係る所謂メタリック塗装の塗装工程について説明する。
この塗装工程では、図３のフローチャートにその概略を示すように、まず電着塗装を施して焼付乾燥を行い（ステップＳ１及びＳ２）、次に、電着塗膜の上に好ましくは水性中塗りコート塗料を用いて中塗り塗装を施し（ステップＳ３）、その後に、塗膜内部の水分の蒸発を促進するために例えば所定温度の温風を吹き付けるプレヒートを行う（ステップＳ４）。
【００３０】
そして、このプレヒート工程後に、第１の水性ベースコート塗料と鱗片状光輝材（本実施形態では、所謂アルミフレーク）を含有する第２の水性ベースコート塗料とを順次用いて中塗りコート塗膜上にウエット・オン・ウエット塗装を行い（ベース塗装：ステップＳ５）、更に、プレヒートを行う（ステップＳ６）。尚、このステップＳ５のベース塗装については、以下に詳述する。
その後、ベースコート塗膜上にクリア塗装を施して焼付乾燥を行う（ステップＳ７及びＳ８）。これにより、中塗りコート塗膜とベースコート塗膜について、同時に焼付乾燥が行われる。
【００３１】
本実施形態では、水性ベースコート塗料を中塗りコート塗膜上にウエット・オン・ウエット塗装して光輝性塗膜を形成する場合について、ベース塗装工程が一般に２段階（２ステージ）に分けて行われることに着目し、最初に行われる第１ステージと後続する第２ステージとで適用する塗料の特性を変えることで異なる機能を持たせ、前記ステップＳ６のプレヒートの温度を極力低く設定した場合でも、ピンホールの発生抑制と塗装外観の確保（つまり光輝感の確保）とを両立できるようにした。
【００３２】
すなわち、ベース塗装工程の第１ステージでは、比較的ハイソリッドの（固形分の含有率が比較的高い）水性ベースコート塗料を用いることで、水分の蒸発に関して一般に条件が不利な下層のベースコート塗膜について、より効果的にピンホールの発生を抑制し、第２ステージでは比較的ローソリッドの（固形分の含有率が比較的低い）水性ベースコート塗料を用いることで光輝感の低下を回避する。これにより、プレヒートの温度を低く設定して塗装工程での消費エネルギの低減を図る場合でも、ベースコート塗膜全体として、ピンホールの発生抑制と光輝感の確保とを両立して達成できるようにしている。
【００３３】
そして、本発明の効果を検証するために種々の試験を行った。
以下、この試験について説明する。まず、試験で用いる各種塗料の調製方法について説明する。
本実施形態に係る試験では、電着塗装を施した電着板に中塗り塗装，上塗り塗装（ベース塗装），クリア塗装を順次施す塗装が行われる。このうち、ベース塗装には、第１ステージ（下層）用の第１水性ベースコート塗料と第２ステージ（上層）用の第２水性ベースコート塗料の特性が異なる２つの水性ベースコート塗料を用いた。以下に詳述するように、これら水性ベースコート塗料としては、より具体的には、アクリルエマルションを配合した水性塗料を用いた。
【００３４】
まず、この水性ベースコート塗料に用いるアクリルエマルションの製造方法について説明する。尚、かかるアクリルエマルションの製造方法は、例えば特開２００１−２４０７９１号公報に開示されるように、公知である。
本試験では、水性ベースコート塗料に配合されるアクリルエマルションとして、タイプａ及びタイプｂの２種類のものを用意した。まず、タイプａのもの（アクリルエマルションａ）について、その製造方法を説明する。
【００３５】
＜水性ベースコート塗料用のアクリルエマルションａの製造＞
アクリルエマルションａの製造に際しては、まず、反応容器に脱イオン水１２６重量部を加え、これを窒素気流中で混合攪拌しながら８０℃に昇温させた。続いて、以下の組成を有するモノマー乳化物と、過硫酸アンモニウム０．３重量部及び脱イオン水１０重量部からなる開始剤溶液と、を２時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、２時間にわたって同温度で熟成した。
【００３６】
＜アクリルエマルションａに用いるモノマー乳化物の組成＞
・メタクリル酸メチル：１０．２２重量部
・アクリル酸エチル：７３．４３重量部
・メタクリル酸２−ヒドロキシエチル：９．２８重量部
・アクリルアミド：４．００重量部
・メタクリル酸：３．０７重量部
・アクアロンＨＳ−１０：０．５重量部（第一工業製薬社製）
・アデカリアソープＮＥ−２０：０．５重量部（旭電化社製）
・脱イオン水：１００重量部
【００３７】
続いて、これを４０℃まで冷却し、４００メッシュのフィルタで濾過した後、脱イオン水６７．１重量部及びジメチルアミノエタノール０．３２重量部を加えてｐＨ６．５に調整し、平均粒子径２５０ｎｍ，不揮発分２５％のアクリルエマルションａを得た。
【００３８】
また、タイプｂのアクリルエマルション（アクリルエマルションｂ）の製造方法は、次の通りである。
＜水性ベースコート塗料用のアクリルエマルションｂの製造＞
アクリルエマルションｂの製造に際しては、まず、反応容器に脱イオン水１２６．５重量部を加え、これを窒素気流中で混合攪拌しながら８０℃に昇温させた。続いて、以下の組成を有するモノマー乳化物と、過硫酸アンモニウム０．２４重量部及び脱イオン水１０重量部からなる開始剤溶液と、を２時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、１時間にわたって同温度で熟成した。
【００３９】
＜アクリルエマルションｂに用いるモノマー乳化物の組成＞
・アクリル酸メチル：３０．６１重量部
・アクリル酸エチル：３７．９７重量部
・メタクリル酸２−ヒドロキシエチル：７．４２重量部
・アクリルアミド：４．００重量部
・アクアロンＨＳ−１０：０．５重量部（第一工業製薬社製）
・アデカリアソープＮＥ−２０：０．５重量部（旭電化社製）
・脱イオン水：８０重量部
【００４０】
更に、次のような組成を有するモノマー乳化剤と、過硫酸アンモニウム０．０６重量部及び脱イオン水１０重量部からなる開始剤溶液と、を８０℃で０．５時間にわたり並行して反応溶液に滴下した。滴下終了後、２時間にわたって同温度で熟成することで、アクリルエマルションｂを得た。
＜モノマー乳化剤（第２段階目）の組成＞
・アクリル酸エチル：１５．０７重量部
・メタクリル酸２−ヒドロキシエチル：１．８６重量部
・メタクリル酸：３．０７重量部
・アクアロンＨＳ−１０：０．２重量部（第一工業製薬社製）
・脱イオン水：１０重量部
【００４１】
そして、以上の２種類のアクリルエマルションａ，ｂを用いて、タイプ１Ａ〜タイプ１Ｃの３種類の第１水性ベースコート塗料と、タイプ２Ａ〜タイプ２Ｄの４種類の第２水性ベースコート塗料とを用意した。尚、かかる水性塗料の製造方法は、例えば特開２００１−２４０７９１号公報に開示されるように、公知である。
【００４２】
＜第１，第２水性ベースコート塗料の調製＞
第１，第２水性ベースコート塗料は、アクリルエマルションａ又はｂ，アミノ樹脂（例えば三井サイアナミド（株）製のサイメル３２７），光輝性顔料（例えば旭化成社製のアルミペーストＭＨ８８０１），表面調整剤（例えばエアープロダクツ社製のサーフィノール４４０）、更に、ジメチルアミノエタノール及びイオン交換水を、それぞれ下記表１に示す所定の重量部ずつ添加し、均一に分散することで得た。
【００４３】
【表１】
2006263520.tif 000003
【００４４】
第１水性ベースコート塗料は、タイプ１Ａ〜タイプ１Ｃの３種類全てについてアクリルエマルションａを用いた。また、第２水性ベースコート塗料は、タイプ２Ｃのみアクリルエマルションａを用い、他の全てのタイプ（タイプ２Ａ，２Ｂ及び２Ｄ）についてはアクリルエマルションｂを用いた。
前記光輝性顔料は、鱗片状をなす発色材としての光輝材を含有している。尚、これに限定されることなく、光輝性顔料は、発色材として、光輝材の代わりに、光干渉材を含有しても良く、あるいは、光輝材及び光干渉材の両方を含有しても良い。
【００４５】
各水性ベースコート塗料の固形分の含有率およびチキソトロピーインデックス値（ＴＩ値）を表１に併せて示す。
第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率について、タイプ１Ａ及び１Ｂは共に３５重量％を上回っているが、タイプ１Ｃは３５重量％を下回っている。また、第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率について、タイプ２Ａ，２Ｂ及び２Ｃは全て２０重量％を上回っているが、タイプ２Ｄは２０重量％を下回っている。更に、何れの第１水性ベースコート塗料についても、その固形分の含有率は、第２水性ベースコート塗料の含有率を上回っている。
【００４６】
また、第２水性ベースコート塗料のＴＩ値について、タイプ２Ａ，２Ｂ及び２Ｄは全て３以上であるが、タイプ２Ｃは３を下回っている。
尚、かかるＴＩ値の測定は、ＪＩＳ Ｋ ５４００ ４.５.３（粘度：回転粘度計法）に規定する方法で行い、次の計算式により算出した。
・ＴＩ値＝６ｒｐｍにおける見掛けの粘度／６０ｒｐｍにおける見掛けの粘度
【００４７】
本実施形態では、少なくともベースコート塗膜の下層部分を形成する第１水性ベースコート塗料は所定色の着色塗料とされている。つまり、下層のベースコート塗膜について、発色性を確保して下地塗装である中塗り塗膜に対し確実な隠蔽性を得ることができるようになっている。また、より好ましくは、ベースコート塗膜の上層部分を形成する第２水性ベースコート塗料についても、前記第１水性ベースコート塗料と同色の着色塗料とすることにで、中塗り塗膜に対する隠蔽性をより確かなものとすることができる。
【００４８】
尚、第１及び第２水性ベースコート塗料の塗料色が無彩色の場合には、良好な発色性を確保する観点から、両塗料色の明度差ΔＶが±０．２以内で、且つ、彩度差ΔＣが±０．２以内であることが好ましい。
また、第１及び第２水性ベースコート塗料の塗料色が有彩色の場合には、良好な発色性を確保する観点から、両塗料色の明度差ΔＶが±０．２以内、且つ、彩度差ΔＣが±０．４以内で、且つ、両塗料色の色相差ΔＨが±４／Ｃ以内（Ｃ：第２水性ベースコート塗料の彩度）であることが好ましい。
【００４９】
次に、中塗りコート塗料について説明する。
本実施形態では、より好ましくは、中塗りコート塗料にも水性塗料が用いられている。この中塗りコート塗料の調製方法は以下の通りである。尚、かかる水性塗料の調製方法は、例えば特開２００２−１４６２８２号公報に開示されるように、公知である。
【００５０】
＜水性中塗りコート塗料の調整＞
中塗りコート塗料は、１種類のみであり、以下の各成分をそれぞれ所定の重量部ずつ添加し、均一分散することによって調製した。
・ポリエステル樹脂：３０重量部
・アミノ樹脂：２５重量部
・アクリル樹脂：１５重量部
・ウレタン変性ポリエステル樹脂：３０重量部
・二酸化チタン：６０重量部
・カーボンブラック：１重量部
・アクリル系表面調整剤：０．２重量部
・イオン交換水：１６１．２重量部
【００５１】
前記水性中塗りコート塗料の調製に用いたポリエステル樹脂，アミノ樹脂，アミド基含有アクリル樹脂，ウレタン変性ポリエステル樹脂の樹脂特性は、以下の通りであった。
・ポリエステル樹脂：酸価５０，水酸基価１２０，数平均分子量２０００のもの
・アミノ樹脂：メラミン樹脂（サイメル３２７：三井サイアナミッド社製）
・アクリル樹脂：酸価５０，水酸基価１５０，数平均分子量５０００のもので、アミド基含有エチレン性モノマー２０質量％，酸性基含有エチレン性モノマー１０質量％，水酸基含有エチレン性モノマー５０質量％及び他のエチレン性モノマー５０質量％の共重合体
・ウレタン変性ポリエステル樹脂：ｐＨが約７．５であるコロイダル分散ウレタン変性ポリエステル樹脂
【００５２】
また、前記第１及び第２水性ベースコート塗料を順次用いたベース塗装後に、ウエット・オン・ウエット塗装にて塗装されるクリアコート塗料としては、以下のもの（１種類のみ）を用いた。
・クリアコート塗料：マックフローＯ−１６００クリア（日本ペイント社製）
【００５３】
本実施形態に係る各試験おいて上述の各種塗料を試験塗装する塗装板は、以下のようにして作製した。
＜電着板の作製＞
まず、電着塗装を施す電着板を作製した。
：リン酸亜鉛処理した厚みが０．７ｍｍで、縦１００ｍｍ，横３００ｍｍのダル鋼板を用意し、これにＰＮ１２０Ｍ（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が２０μｍになるように電着塗装を施し、１６０℃で３０分間にわたって焼付乾燥した。
【００５４】
＜中上塗り板の作製＞
上記のようにして得られた電着板に、試験条件に応じて、中塗り塗装，ベース塗装，クリア塗装を行うことで中上塗り板を得た。各塗装工程での塗装条件は、次の通りとした。
・中塗り塗装：電着塗膜上に前記の水性中塗りコート塗料を乾燥膜厚が２０μｍになるように塗装し、６０℃で２分間プレヒートした。
【００５５】
・ベース塗装：中塗りコート塗膜上に、ウエット・オン・ウエット塗装にて、次のようにして第１水性ベースコート塗料（第１ステージ）および第２水性ベースコート塗料（第２ステージ）を順次塗装し、６０℃で２分間プレヒートした。
１）第１ステージ：タイプ１Ａ〜１Ｃの第１水性ベースコート塗料を用い、後述する比較例５及び６以外のものについては、乾燥膜厚が５μｍ又は１０μｍになるように塗装した。比較例５，６については、乾燥膜厚がそれぞれ３μｍ，１２μｍになるように塗装した。
２）第２ステージ：タイプ２Ａ〜２Ｄの第２水性ベースコート塗料を用い、後述する比較例１及び２以外のものについては、乾燥膜厚が５μｍ又は１０μｍになるように塗装した。比較例１，２については、乾燥膜厚がそれぞれ３μｍ，１２μｍになるように塗装した。
【００５６】
・クリア塗装：ベースコート塗膜上に、ウエット・オン・ウエット塗装にて、溶剤型の前記クリアコート塗料を乾燥膜厚が３５μｍになるように塗装し、１０分間室温にて放置した後、１４０℃で２０分間にわたって焼付乾燥した。
すなわち、ベース塗装およびクリア塗装は共にウエット・オン・ウエット塗装であり、所謂、３Ｗｅｔタイプの塗装とした。
【００５７】
このようにして得られた中上塗り板について、その塗装面の光輝感，ピンホール密度を含む仕上がり性及び隠蔽性の評価を行った。各評価の仕方は、具体的には以下による。
＜光輝感の評価＞
光輝感の評価には、変角光度計ＭＡ６８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、中上塗り板塗装面のフロップインデックス（ＦＩ）を光輝感として測定した。
そして、フロップインデックスが１２以上（１２〜１５）であった場合を良好（○）とし、フロップインデックスが１２未満（８〜１２）であった場合を良好でない（×）としてランク付けを行い評価した。
【００５８】
＜仕上がり性の評価＞
ピンホール密度を含む仕上がり性の評価には、ウェーブスキャン（Wavescan）ＤＯＩ（ＢＹＫ社製）を用いて、中上塗り板塗装面のＷａ／Ｗｄ値を仕上がり性として測定した。
そして、Ｗａ／Ｗｄ値が１５未満（１０〜１５）であった場合を良好（○）とし、Ｗａ／Ｗｄ値が１５以上（１５〜３０）であった場合を良好でない（×）としてランク付けを行い評価した。
【００５９】
また、隠蔽性の評価は、ＪＩＳ Ｋ ５４００ ７.３.２（隠ぺい力：見本比較法）に規定する方法で試験片を作成して評価試験を行い、白地と黒字上の明るさに違和感が無い場合を良好（○）とし、白地と黒字上の明るさに違和感が有る場合を良好でない（×）としてランク分けを行い評価した。尚、この塗膜の隠蔽性とは、要するに、下層が透けて見えない程度を示す指標である。
【００６０】
本実施形態に係る試験では、前述のようにして調製した３種類の第１水性ベースコート塗料（タイプ１Ａ〜１Ｃ）と４種類の第２水性ベースコート塗料（タイプ２Ａ〜２Ｄ）とを用いてベース塗装を行い、本発明実施例１〜１６と比較例１〜７の計２３通りの例について、評価試験を行った。尚、この評価試験において、中塗りコート塗料（水性塗料），クリア塗料（溶剤型）及び塗装方法（３Ｗｅｔ）、更には、中塗り塗装後およびベース塗装後の各プレヒート条件ならびにクリア塗装後の焼付乾燥条件については、前述のように、全ての実施例および比較例にわたって共通である。試験結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
表２の結果から良く分かるように、本発明実施例１〜１６では、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率が３５重量％以上（３５又は４０重量％）で、且つ、第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率が２０重量％以上（２０又は２５重量％）であり、しかも、固形分の含有率について第１水性ベースコート塗料の方が第２水性ベースコート塗料よりも高く設定されている。また、第２水性ベースコート塗料のＴＩ値が３以上（３．５又は４）で、各水性ベースコート塗膜の膜厚は５〜１０μｍの範囲（５又は１０μｍ）である。
このように設定された本発明実施例１〜１６については、何れも、光輝感，塗装仕上がり性および隠蔽性の全てにわたって良好な結果（○）が得られている。
【００６３】
一方、比較例１では、第２水性ベースコート塗膜の膜厚が３μｍと（５μｍよりも）薄く、隠蔽性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第１水性ベースコート塗膜の膜厚が５μｍと規定値を満たしていても、第２水性ベースコート塗膜の膜厚が薄すぎるので、ベースコート塗膜全体としての膜厚が不足し、十分な隠蔽性が得られないからであると考えられる。
【００６４】
また、比較例２では、第２水性ベースコート塗膜の膜厚が１２μｍと（１０μｍよりも）厚く、塗装仕上がり性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第２水性ベースコート塗膜の膜厚が厚すぎるので、塗膜内の水分を十分に蒸発させることが難しくなり、後続する焼付乾燥工程で残存した水分が突沸しピンホール等の塗膜欠陥を生じ易くなるからであると考えられる。
【００６５】
更に、比較例３では、第２水性ベースコート塗料のＴＩ値が１．８と（３よりも）低く、光輝感が不十分な結果（×）となっている。
これは、第２水性ベースコート塗料のＴＩ値が低すぎるので、第２水性ベースコート塗膜中の鱗片状光輝材の配向が乱れて光輝感が損なわれるからであると考えられる。
【００６６】
また更に、比較例４では、第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率が１８重量％と（２０重量％よりも）低く、塗装仕上がり性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率が低すぎるので、当該第２水性ベースコート塗料のハイソリッド化が不十分となり、上層のベースコート塗膜について、ピンホールの発生を十分に抑制できなくなるからであると考えられる。
【００６７】
また更に、比較例５では、第１水性ベースコート塗膜の膜厚が３μｍと（５μｍよりも）薄く、隠蔽性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第２水性ベースコート塗膜の膜厚が５μｍと規定値を満たしていても、第１水性ベースコート塗膜の膜厚が薄すぎるので、ベースコート塗膜全体としての膜厚が不足し、十分な隠蔽性が得られないからであると考えられる。
【００６８】
また更に、比較例６では、第１水性ベースコート塗膜の膜厚が１２μｍと（１０μｍよりも）厚く、塗装仕上がり性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第１水性ベースコート塗膜の膜厚が厚すぎるので、塗膜内の水分を十分に蒸発させることが難しくなり、後続する焼付乾燥工程で残存した水分が突沸しピンホール等の塗膜欠陥を生じ易くなるからであると考えられる。
【００６９】
また更に、比較例７では、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率が３０重量％と（３５重量％よりも）低く、塗装仕上がり性が不十分な結果（×）となっている。
これは、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率が低すぎるので、当該第１水性ベースコート塗料のハイソリッド化が不十分となり、水分の蒸発に関してより条件が不利な下層のベースコート塗膜について、ピンホールの発生抑制効果が十分に得られなくなるからであると考えられる。
【００７０】
以上、説明したように、本実施形態によれば、第１水性ベースコート塗料の固形分の含有率を第２水性ベースコート塗料の固形分の含有率よりも高く設定したことにより、水分の蒸発に関して一般に条件が不利な下層のベースコート塗膜について、水分の蒸発に関して一般に条件が有利な上層のベースコート塗膜に比し、より効果的にピンホールの発生を抑制することができ、ベースコート塗膜全体として、効率よくピンホールの発生を抑制できる。また、第２水性ベースコート塗料のチキソトロピーインデックス値（ＴＩ値）を３以上としたことにより、第２水性ベースコート塗膜中の鱗片状光輝材の配向が乱れて光輝感が損なわれることを有効に抑制できる。
すなわち、中塗り塗膜上に水性ベースコート塗料によりウエット・オン・ウエット塗装を行う場合について、プレヒートの温度を低く設定して塗装工程での消費エネルギの低減を図る場合でも、ベースコート塗膜全体として、ピンホールの発生抑制と光輝感の確保とを両立して達成することができるのである。
【００７１】
尚、以上の実施形態は、中塗りコート塗料に水性塗料を用いたものであったが、この代わりに、中塗りコート塗料として溶剤型のものを用いてもよい。
【００７２】
このように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明では、鱗片状光輝材を含有する水性ベースコート塗料を用いて中塗りコート塗膜上にウエット・オン・ウエット塗装を行い光輝性塗膜を形成する場合について、プレヒートの温度を低く設定して塗装工程での消費エネルギの低減を図る場合でも、ベースコート塗膜全体として、ピンホールの発生抑制と光輝感の確保とを両立して達成することができ、例えば自動車の車体にメタリック塗装を施す場合などにおいて有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来の水性ベースコート塗料を用いた場合における塗料固形分の含有率がピンホール密度およびメタリック塗装の光輝感に及ぼす影響を模式的に示すグラフである。
【図２】本発明に係る水性ベースコート塗料を用いた場合における塗料固形分の含有率がピンホール密度およびメタリック塗装の光輝感に及ぼす影響を模式的に示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態の光輝性塗膜の形成方法に係る塗装工程の概略を示すフローチャートである。
【図４】溶剤型塗料を用いた従来の車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。
【図５】中塗りコート塗料は溶剤型塗料でベースコート塗料のみに水性塗料を適用し、プレヒート後にクーリングを行う車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。
【図６】中塗りコート塗料およびベースコート塗料の両方に水性塗料を適用し、プレヒート後にクーリングを行う車体塗装工程の概略を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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