(57)【要約】      （修正有）【課題】総工程数を削減でき、省資源や省スペースを達成すると共に、高い外観と耐久性の塗膜を有する自動車車体の塗装方法の提供。【解決手段】工程（ａ）〜（ｆ）を包含する、下塗りされた自動車車体の中塗りおよび上塗り塗装方法：（ａ）前記車体の外板部を溶剤型中塗り塗料組成物で塗装する工程、（ｂ）前記車体の内板部を水性ベース塗料組成物１で塗装する工程、（ｃ）第１の加熱硬化工程、（ｄ）前記車体の外板部をさらに水性ベース塗料組成物２で塗装する工程、（ｅ）前記車体の外板部をウェット・オン・ウェットによってさらにクリア塗料組成物で塗装する工程、および（ｆ）第２の加熱硬化工程。【選択図】図２
2008086957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程（ａ）〜（ｆ）を包含する、下塗りされた自動車車体の中塗りおよび上塗り塗装方法：
（ａ）前記車体の外板部を溶剤型中塗り塗料組成物で塗装する工程、
（ｂ）前記車体の内板部を水性ベース塗料組成物１で塗装する工程、
（ｃ）第１の加熱硬化工程、
（ｄ）前記車体の外板部をさらに水性ベース塗料組成物２で塗装する工程、
（ｅ）前記車体の外板部をウェット・オン・ウェットによってさらにクリア塗料組成物で塗装する工程、および
（ｆ）第２の加熱硬化工程。
【請求項２】
水性ベース塗料組成物１と水性ベース塗料組成物２が同一組成である、請求項１記載の塗装方法。
【請求項３】
水性ベース塗料組成物１および／または水性ベース塗料組成物２が、アクリルエマルション樹脂および硬化剤を含有する、請求項１記載の塗装方法。
【請求項４】
アクリルエマルション樹脂が、エステル部の炭素数が１または２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含むα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物（酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を乳化重合して得られる、請求項３記載の塗装方法。
【請求項５】
水性ベース塗料組成物１および／または水性ベース塗料組成物２が、さらに光輝材を含有する、請求項３記載の塗装方法。
【請求項６】
工程（ｄ）の後、前記車体の内板部をさらにクリア塗料組成物で塗装する工程をさらに包含する、請求項１記載の塗装方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法によって塗装された自動車車体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下塗りされた自動車車体の中塗りおよび上塗り塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体の塗装では、一般的に被塗物に下塗り塗膜、特に電着塗膜を形成した後、中塗り塗装、着色ベース塗装およびクリア塗装を経て塗装が完了する。この着色ベース塗装およびクリア塗装は併せて上塗り塗装とも呼ばれている。
【０００３】
例えば、特開平９−２０６６７号公報（特許文献１）、特開平１１−１６５１２３号公報（特許文献２）および特開２００１−３４７２２３号公報（特許文献３）には、それぞれ技術的に相違する部分があるものの、いずれの技術も下塗り塗装工程、中塗り塗装工程および上塗り塗装工程の３つの工程を経て、塗装が完了している。
【０００４】
自動車の車体の塗装の場合、上記塗装工程は、車体の塗装部分に応じてさらに分類されている。一つは、いわゆる「外板」とよばれている自動車車体の外側から見える部分で最も高い意匠性と耐久性が要求されるが、機械的に塗装が可能な部分であり、もう一つは、いわゆる「内板」と呼ばれる外から直接見ることができない部分で、それほど高い意匠性を必要としないが、機械的に塗装することが難しく、実際には職人による手吹き塗装あるいは専用ロボットで塗装が行われる部分である。それぞれの部分の塗装工程を考慮すると、従来は、図１の工程図に示されるような塗装方法が採られている。
【０００５】
具体的には、下塗り塗装された自動車車体は、外板部の中塗り塗装を機械的な自動塗装装置で塗装し、次いで内板部の中塗り塗装を機械的な塗装ではなく、手吹きで塗装する。中塗りが終了した自動車車体は、一旦、中塗り塗膜を加熱硬化し、次いでその内板部をベース塗料（例えば、着色塗料またはメタリック塗料）で手吹き塗装をした後、外板部にベース塗料を自動塗装し、ベース塗膜を加熱硬化せずに、いわゆるウェット・オン・ウェットでクリア塗装を施す。クリア塗装も、同様に、内板部を手吹き塗装した後、外板部を機械的に自動塗装で行い、その後ベース塗膜とクリア塗膜とを同時に加熱硬化することにより外観の優れた塗膜が形成されている。
【０００６】
現在までのところ、この基本的な工程（即ち、下塗り工程、中塗り工程、上塗り工程）において、各塗装作業が増えることがあっても、減ることは余り無い。もちろん、クリア塗装を施さなかったり、中塗り塗装を施さなかったりするということで工程が減ることはあるが、その場合は外観の劣る塗膜が提供される。
【特許文献１】特開平９−２０６６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５１２３号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の常識であった中塗り塗装工程と上塗り塗装工程の各塗装工程を見直し、少なくとも１つ塗装工程を減らすことにより、総工程数を削減して、省資源や省スペースを達成すると共に、従来と同様の高い外観と耐久性の塗膜を有する自動車車体の塗装方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、下塗りされた自動車車体の内板部に中塗り塗装を施さず、下塗りされた自動車車体の内板部に、特定の水性ベース塗料組成物を直接塗布することによって、既存の塗装ラインを変更することなく、総工程数を有意に減らすことができることを見出した。従って、本発明は以下を提供する。
【０００９】
工程（ａ）〜（ｆ）を包含する、下塗りされた自動車車体の中塗りおよび上塗り塗装方法：
（ａ）前記車体の外板部を溶剤型中塗り塗料組成物で塗装する工程、
（ｂ）前記車体の内板部を水性ベース塗料組成物１で塗装する工程、
（ｃ）第１の加熱硬化工程、
（ｄ）前記車体の外板部をさらに水性ベース塗料組成物２で塗装する工程、
（ｅ）前記車体の外板部をウェット・オン・ウェットによってさらにクリア塗料組成物で塗装する工程、および
（ｆ）第２の加熱硬化工程。
【００１０】
水性ベース塗料組成物１と水性ベース塗料組成物２が同一組成である、上記の塗装方法。
【００１１】
水性ベース塗料組成物１および／または水性ベース塗料組成物２が、アクリルエマルション樹脂および硬化剤を含有する、上記の塗装方法。
【００１２】
アクリルエマルション樹脂が、エステル部の炭素数が１または２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含むα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物（酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を乳化重合して得られる、上記の塗装方法。
【００１３】
水性ベース塗料組成物１および／または水性ベース塗料組成物２が、さらに光輝材を含有する、上記の塗装方法。
【００１４】
工程（ｄ）の後、前記車体の内板部をさらにクリア塗料組成物で塗装する工程をさらに包含する、上記の塗装方法。
【００１５】
上記の塗装方法によって塗装された自動車車体。
【発明の効果】
【００１６】
従来の常識であった中塗り塗装工程と上塗り塗装工程の各塗装工程を見直した結果、本発明は、特定の水性ベース塗料組成物を塗布することによって、従来技術よりも総工程数が少なく、なおかつ、従来と同様の高い外観と耐久性の塗膜を有する自動車車体の塗装方法を提供することができる。また、総工程数が少なくなることによって、塗装コストの削減、省資源および省スペースを達成することができる。さらに、本発明の方法は、塗装技術に熟練していない当業者が行っても、従来と同様の高い外観を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図を参照しながら、以下の工程（ａ）〜（ｆ）を包含する、本発明の下塗りされた自動車車体の中塗りおよび上塗り塗装方法を詳細に説明する：
（ａ）前記車体の外板部を溶剤型中塗り塗料組成物で塗装する工程、
（ｂ）前記車体の内板部を水性ベース塗料組成物１で塗装する工程、
（ｃ）第１の加熱硬化工程、
（ｄ）前記車体の外板部をさらに水性ベース塗料組成物２で塗装する工程、
（ｅ）前記車体の外板部をウェット・オン・ウェットによってさらにクリア塗料組成物で塗装する工程、および
（ｆ）第２の加熱硬化工程。
【００１８】
本発明の塗装方法を図１と対比した形で示すと、図２の工程図になる。図２から明らかなように、内板部ベース塗装工程は、従来の中塗り塗装工程の内板部中塗り塗装工程の位置に来て、従来の内板部中塗り塗装工程がなくなっている。本発明工程図（図２）では、クリア塗装工程において内板部は省略してもよい。このクリア塗装の省略自体は従来技術でも行い得るものであるが、特定の水性ベース塗料組成物を用いることで、より優れた外観を得ることができ、効率的に省略できるようになった。
【００１９】
図２をみれば明らかであるが、本発明の塗装方法に入る前に自動車の車体には下塗り塗装が施される。
【００２０】
本発明において、下塗りされた自動車車体とは、下塗り塗膜を形成し得る電着塗料を自動車車体に塗装することによって得られる、下塗り塗膜を有する自動車車体ならびに自動車部品である。
【００２１】
下塗り塗膜を形成し得る電着塗料としては、特に限定はなく、当業者に公知の一般的な電着塗料、例えば、カチオン型およびアニオン型電着塗料を使用することができる。優れた積層塗膜および防食性を与えることから、カチオン型電着塗料が好ましい。
【００２２】
下塗り塗膜の膜厚は、例えば、１０〜３０μｍである。
【００２３】
自動車車体を構成する基材としては、例えば、金属などが挙げられるが、特に限定はない。基材としては、カチオン電着塗装可能な金属が特に好ましく、上記金属としては、例えば、鉄、鋼、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等およびこれらの金属を含む合金などが挙げられる。これらの金属は、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。
【００２４】
また、下塗りされた自動車車体には、プラスチック（例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等）、およびその発泡体等から形成された自動車部品も含まれ、具体的には、スポイラー、バンパー、ミラーカバー、グリル、ドアノブ等が含まれるが、これらに限定されない。さらに、これらのプラスチック製品は、純水および／または中性洗剤で洗浄されたものが好ましい。また、さらに静電塗装を可能にするためのプライマー塗装が施されていてもよい。
【００２５】
自動車車体の外板部とは、自動車車体の外側から見える部分で最も高い意匠性と耐久性が要求されるが、機械的に塗装が可能な部分であり、内板部とは、自動車車体の外側から直接見ることができない部分で、それほど高い意匠性を必要としないが、機械的に塗装することが難しく、実際には職人による手吹き塗装または専用ロボットによる塗装が行われる部分（例えば、エンジンルーム、ラゲージルーム、ドア開口部、ドア内側、ピラー、フューエルリッドの周辺および裏側、キャビン内部など）である。
【００２６】
工程（ａ）：外板部中塗り塗装
本発明の工程（ａ）は、下塗りされた自動車車体の外板部を溶剤型中塗り塗料組成物で塗装する工程である。下塗りされた自動車車体の外板部に溶剤型中塗り塗料組成物を自動塗装機を用いて塗布する。塗布方法としては、塗着効率の観点から、静電塗装方法が好ましい。
【００２７】
自動塗装機としては、例えば、エアー霧化型塗装機（オートＲＥＡ）、静電塗装機（例えば、（ベル、マイクロベルまたはマイクロマイクロベル型）回転霧化型静電塗装機など）が挙げられる。
【００２８】
例えば、吐出量は、２００〜４００ｃｃ／ｍｉｎであり、コーン径は、５０〜８０φであり、回転数は、１５０００〜３００００ｒｐｍであり、シェーピングエアー圧は、１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ２であり、塗布膜厚は、２０〜６０μｍであることが好ましい。
【００２９】
工程（ａ）の後、続く工程（ｂ）に進む前に、インターバルと呼ばれる時間的間隔を空ける操作を行うことができる。
【００３０】
このインターバルによって、中塗り塗膜に含まれる有機溶剤を十分に揮発させることができ、得られ得る多層塗膜の外観が向上する。インターバルは、好ましくは６０秒〜１０分間である。
【００３１】
また、上記インターバルの間にプレヒートと呼ばれる加熱操作を行ってもよい。このプレヒートによって、中塗り塗膜に含まれる有機溶剤の揮発を短時間で効率的に行うことができる。この加熱操作は、中塗り塗膜を積極的に硬化させるものではなく、上記加熱条件としては、例えば、６０〜１００℃で１〜５分間である。上記プレヒートは、例えば、温風ヒータや赤外線ヒータを用いて行うことができる。
【００３２】
工程（ａ）によって、図３に示すように、外板部に中塗り塗膜３が形成される。なお、図３は、本発明の塗装方法で形成された塗膜の断面を示す模式図であって、自動車車体の基材１の表面に下塗り塗膜２が形成された後、上記工程（ａ）で外板部に中塗り塗膜３が形成される。
【００３３】
工程（ｂ）：内板部ベース塗装
本発明の工程（ｂ）は、自動車車体の内板部を水性ベース塗料組成物で塗装する工程である。従来は、ここで内板部にも中塗り塗料を塗装していたのであるが、本発明ではここで水性ベース塗料を用いて内板部を着色する。すなわち、本発明では中塗り塗装ゾーン内で内板部に中塗り塗料とのウェット・オン・ウェットで水性ベース塗料組成物を塗装することが可能となった。ここで用いる水性ベース塗料組成物は後に詳細に説明するが、中塗り塗膜的役割、すなわち、下塗り塗膜との密着性が高く、また、下塗り塗膜の色相隠蔽性が高く、フロー性とタレ性のバランスに優れ、適度な光沢を有する必要がある。
【００３４】
特に、本発明で用いる水性ベース塗料組成物を用いることで、外観に優れた内板塗面を形成することができる。
【００３５】
工程（ｂ）において、通常のエアーガンなどの手段を用いて、水性ベース塗料組成物を自動車車体の内板部に塗布する。
【００３６】
例えば、吐出量は、１００〜４００ｃｃ／ｍｉｎであり、エアー圧は、３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ２であり、塗布膜厚は、１０〜２０μｍである。
【００３７】
工程（ｂ）の後、続く工程（ｃ）に進む前に、インターバルと呼ばれる時間的間隔を空ける操作を行うことができる。
【００３８】
このインターバルによって、ベース塗膜に含まれる有機溶剤／水を十分に揮発させることができ、得られ得る多層塗膜の外観が向上する。インターバルは、好ましくは７〜１５分間である。
【００３９】
また、上記インターバルの間にプレヒートと呼ばれる加熱操作を行ってもよい。このプレヒートによって、ベース塗膜に含まれる有機溶剤／水の揮発を短時間で効率的に行うことができる。この加熱操作はベース塗膜を積極的に硬化させるものではなく、上記加熱条件としては、例えば、８０〜１００℃で２〜５分間である。上記プレヒートは、例えば、温風ヒータや赤外線ヒータを用いて行うことができる。
【００４０】
工程（ｂ）によって、図３に示す内板部ベース塗膜４が形成される。
【００４１】
なお、車体外板部と内板部の境界部は、実質的には、溶剤型中塗り塗料の塗膜への水性塗料のウェット・オン・ウェット塗装となるため、疎水性である溶剤型中塗り塗料と、親水性である水性塗料との間の相互作用によって両界面を保持し、外観を良好に塗装することができる。また、水性ベース塗料組成物に含まれる特定のアクリルエマルション樹脂の分子量効果から、塗膜が厚くなった場合にも、タレが発生しにくく、膜厚の管理幅が広くなる。従って、塗装技術が未熟な工員が塗装を行っても、十分に良好な塗膜層が得られる。
【００４２】
工程（ｃ）：加熱硬化
本発明の工程（ｃ）は、第１の加熱硬化工程であり、従来の焼付乾燥炉を用いて行うことができる。例えば、加熱硬化温度は、１２０〜１６０℃であり、加熱硬化時間は、２０分〜１時間である。
【００４３】
工程（ｄ）：外板部ベース塗装
工程（ｄ）は、自動車車体の外板部をさらに水性ベース塗料組成物で塗装する工程である。本発明の塗装方法では、内板部に既にベース塗膜４が形成されているので、加熱硬化工程（ｃ）の後に、従来のように内板部のベース塗装をせずに、直接外板部に水性ベース塗料組成物を塗装する。
【００４４】
コスト、簡便性、塗膜仕上がり外観、内外板部の色相差の観点から、工程（ｄ）で使用する水性ベース塗料組成物は、工程（ｂ）で使用する水性ベース塗料組成物と同一組成であることが好ましい。
【００４５】
塗布方法としては、塗着効率の観点から、自動塗装機を用いた静電塗装方法が好ましい。
【００４６】
自動塗装機としては、例えば、エアー霧化型塗装機（オートＲＥＡ）、静電塗装機（例えば、（ベル、マイクロベルまたはマイクロマイクロベル型）回転霧化型静電塗装機（例えば、ＡＢＢカートリッジ式回転霧化型静電塗装機等）など）が挙げられる。
【００４７】
例えば、吐出量は、１５０〜４００ｃｃ／ｍｉｎであり、コーン径は、５０〜８０φであり、回転数は、２００００〜３００００ｒｐｍであり、シェーピングエアー圧は、１．０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２であり、塗布膜厚は、１０〜２０μｍであることが好ましい。
【００４８】
工程（ｄ）の後、続く工程（ｅ）に進む前に、インターバルと呼ばれる時間的間隔を空けて操作を行うことができる。
【００４９】
このインターバルによって、ベース塗膜に含まれる有機溶剤／水を十分に揮発させることができ、得られ得る多層塗膜の外観が向上する。インターバルは、好ましくは７〜１５分間である。
【００５０】
また、上記インターバルの間にプレヒートと呼ばれる加熱操作を行ってもよい。このプレヒートによって、ベース塗膜に含まれる有機溶剤／水の揮発を短時間で効率的に行うことができる。この加熱操作はベース塗膜を積極的に硬化させるものではなく、上記加熱条件としては、例えば、８０〜１００℃で２〜５分間である。上記プレヒートは、例えば、温風ヒータや赤外線ヒータを用いて行うことができる。
【００５１】
工程（ｄ）によって、図３に示す外板部ベース塗膜５が形成される。
【００５２】
工程（ｅ）：クリア塗装
自動車車体の外板部および必要に応じて内板部をさらにクリア塗料組成物で塗装してもよい。内板部のクリア塗装は、外板部のクリア塗装よりも必要性が少ないため、任意で塗装を行う。従って、まず、外板部へのクリア塗装を説明する。外板部へのクリア塗装は自動車の外観に大きく寄与し、優れた外観を与えるので重要である。
【００５３】
車体外板部へのクリア塗装は、自動塗装機を用いて行うことができる。塗布方法としては、塗着効率の観点から、静電塗装方法が好ましい。
【００５４】
自動塗装機としては、例えば、エアー霧化型塗装機（オートＲＥＡ）、静電塗装機（例えば、（ベル、マイクロベルまたはマイクロマイクロベル型）回転霧化型静電塗装機など）が挙げられる。
【００５５】
例えば、吐出量は、１５０〜３００ｃｃ／ｍｉｎであり、コーン径は、５０〜８０φであり、回転数は、１５０００〜２５０００ｒｐｍであり、シェーピングエアー圧は、１．０〜７．０ｋｇ／ｃｍ２であり、塗布膜厚は、２０〜６０μｍであることが好ましい。
【００５６】
また、この工程においてもインターバルと呼ばれる時間的間隔を空ける操作を行うことができる。
【００５７】
このインターバルによって、クリア塗膜に含まれる溶剤を十分に揮発させることができ、得られる多層塗膜の外観が向上する。インターバルは、好ましくは７〜１５分間である。
【００５８】
この工程で行われる外板部へのクリア塗装は、工程（ｄ）にて形成されたベース塗膜上にウェット・オン・ウェットで実施される。ウェット・オン・ウェット塗装の利点は、加熱硬化工程を１回省略することにより、工程が簡略でき、省資源も達成できることにある。
【００５９】
図４には、本発明の塗装工程（ａ）〜（ｄ）の後、加熱硬化工程（ｆ）の前に外板部のみにクリア塗膜を形成した積層塗膜の模式断面図を示す。図４中、塗膜１〜５までは、図３と同じ塗膜であるが、それらの塗膜の上にクリア塗膜６が外板部に形成されている。
【００６０】
また、クリア塗装は前述のように内板部に行ってもよい。ただ、内板部にクリア塗膜を形成する場合、工程（ｄ）の後、かつ、外板部へのクリア塗装の前である必要がある。なぜなら、外板部の方をより美観が高く仕上げる必要があるので、外板部の塗装を最後にして塗料ダストなどが外観に現れないようにする必要がある。内板部のクリア塗装も前述と同様に手吹き塗装手段を用いて行う。
【００６１】
図５には、外板部および内板部にクリア塗膜（それぞれ６および６’）を形成した場合の複合塗膜の模式断面図を示す。図中、塗膜１〜５は図３および４と同じである。
【００６２】
工程（ｆ）：加熱硬化
本発明の工程（ｆ）は、第２の加熱硬化工程であり、従来の焼付乾燥炉を用いて行うことができる。
【００６３】
例えば、加熱硬化温度は、１２０〜１６０℃であり、加熱硬化時間は、２０分〜１時間である。
【００６４】
クリア塗装工程を設ける場合、加熱硬化工程はクリア塗装工程後に行われる。
【００６５】
上記から明らかなように、本発明は、従来の常識であった中塗り塗装工程と上塗り塗装工程の各塗装工程を見直すことによって、従来技術と比較して総工程数を削減することができ、なおかつ、特定の水性ベース塗料組成物を用いることで、従来と同様の高い外観と耐久性の塗膜を得ることができる。従って、塗装コストの削減、省資源および省スペースを達成することができる。さらに、本発明は、内板部の中塗り手吹き塗装工程を省略できるので、塗装技術に熟練していない当業者による、タレ、肌不良やウェット塗膜への接触、ゴミの付着による不具合を無くし、効率的に優れた仕上がり外観を提供することができる。
【００６６】
以下、本発明の方法で使用する各塗料組成物について説明する。
【００６７】
溶剤型中塗り塗料組成物
中塗り塗膜の形成には溶剤型中塗り塗料組成物が用いられる。溶剤型中塗り塗料組成物には、塗膜形成性樹脂、硬化剤、有機系や無機系の各種着色顔料および体質顔料等の顔料が含有される。
【００６８】
上記中塗り塗料組成物に含まれる塗膜形成性樹脂は、特に限定されるものではなく、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、ウレタン樹脂等の塗膜形成性樹脂が利用でき、これらは、後述の水性ベース塗料組成物のところで挙げた硬化剤と組み合わせて用いられる。得られた塗膜の諸性能、コストの点からアミノ樹脂および／またはブロックイソシアネート樹脂が一般的に用いられる。
【００６９】
上記中塗り塗料組成物に含まれる顔料としては、後述する水性ベース塗料組成物の記載で挙げたものを同様に用いることができるが、標準的には、カーボンブラックと二酸化チタンとを主要顔料としたグレー系中塗り塗料組成物や上塗りとの明度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、いわゆるカラー中塗り塗料組成物を用いることができる。さらに、アルミニウム粉、マイカ粉等の扁平顔料が添加されていてもよい。
【００７０】
これらの中塗り塗料組成物中には、上記成分の他に塗料に通常添加される添加剤、例えば、表面調整剤、酸化防止剤、消泡剤等が配合されていてもよい。
【００７１】
水性ベース塗料組成物
本発明で使用する水性ベース塗料組成物は、下塗り塗膜との密着性が高く、また、下塗り塗膜の色相隠蔽性が高く、フロー性とタレ性のバランスに優れ、適度な光沢を有するため、下塗りされた自動車の内板部に直接塗装することができる。さらに、当該水性ベース塗料組成物は、中塗り塗膜との密着性が高く、また、中塗り塗膜の色相隠蔽性が高く、中塗り塗料とのウェットオンウェット性に優れるため、上記溶剤型中塗り塗料組成物からなる塗膜にも好適に適用できる。
【００７２】
水性ベース塗料組成物は、アクリルエマルション樹脂および硬化剤を含み、さらに光輝材を含有していてもよい。
【００７３】
水性ベース塗料組成物に含まれるアクリルエマルション樹脂は、例えば、エステル部の炭素数が１または２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含むα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物（酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を乳化重合して得られるエマルション樹脂が挙げられるが、これに限定されない。
【００７４】
上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物に含まれる、エステル部の炭素数が１または２の（メタ）アクリル酸エステルの量が６５質量％未満であると、得られる塗膜の外観が低下する。上記エステル部の炭素数が１または２の（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチルが挙げられる。尚、本明細書において（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの両方を意味するものとする。
【００７５】
上記アクリルエマルション樹脂の粒子径は０．０１〜１．０μｍの範囲であることが好ましい。粒子径が０．０１μｍ未満であると作業性の改善の効果が小さく、１．０μｍを上回ると得られる塗膜の外観が悪化する恐れがある。この粒子径の調節は、例えば、モノマー組成や乳化重合条件を調整することにより可能である。なお、本明細書内でのアクリルエマルション樹脂の粒子径は、レーザー光散乱法により求めた、体積平均粒径である。
【００７６】
上記アクリルエマルション樹脂は、必要に応じて塩基で中和することにより、ｐＨ＝５〜１０で用いることができる。これは、このｐＨ領域における安定性が高いからである。この中和は、乳化重合の前または後に、ジメチルエタノールアミンやトリエチルアミンのような３級アミンを系に添加することにより行うことが好ましい。
【００７７】
なお、水性ベース塗料組成物は、樹脂固形分１００質量部当たり、上記アクリルエマルション樹脂を５０〜９０質量部含有していることが好ましい。上記アクリルエマルション樹脂の含有割合が５０質量部未満の場合は塗装作業性が低下し、９０質量部を超える場合は硬化性が低下する。特に好ましくは６０〜８０質量部である。
【００７８】
水性ベース塗料組成物はさらに硬化剤を含む。上記硬化剤としては、塗料一般に用いられているものを使用することができ、このようなものとしては、アミノ樹脂、ブロックイソシアネート等が挙げられる。得られた塗膜の諸性能、コストの点からアミノ樹脂および／またはブロックイソシアネートが一般的に用いられる。
【００７９】
上記アミノ樹脂は、特に限定されるものではなく、水溶性メラミン樹脂あるいは非水溶性メラミン樹脂を用いることができる。
【００８０】
また、上記ブロックイソシアネートとしては、トリ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、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートに活性水素を有するブロック剤を付加させることによって得ることができるものであって、加熱によりブロック剤が解離してイソシアネート基が発生し、上記樹脂成分中の官能基と反応し、硬化するものが挙げられる。
【００８１】
上記硬化剤が含まれる場合、その含有量は水性ベース塗料組成物中の樹脂固形分１００質量部に対し、１０〜５０質量部であることが好ましく、２０〜４０質量部であることがさらに好ましい。１０質量部未満の場合は硬化性等が低下し、５０質量部を超える場合は付着性、耐温水性等が低下するおそれがある。
【００８２】
水性ベース塗料組成物に含まれていてもよい光輝材としては特に限定されず、また、顔料で着色されていてもよく、例えば、平均粒径（Ｄ５０）が２〜５０μｍであり、かつ厚さが０．１〜５μｍであるものが好ましい。また、平均粒径が１０〜３５μｍの範囲のものが光輝感に優れ、さらに好適に用いられる。具体的には、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、酸化アルミニウム等の金属または合金等の無着色あるいは着色された金属製光輝材およびその混合物が挙げられる。この他に干渉マイカ顔料、ホワイトマイカ顔料、グラファイト顔料、ガラスフレーク顔料なども含むことができる。なお、本明細書内の光輝材の平均粒径（Ｄ５０）は、レーザー光散乱法により求めた値である。
【００８３】
上記光輝材の顔料濃度（ＰＷＣ）としては、１８．０％以下であることが好ましい。１８．０％を超えると塗膜外観が低下する。さらに好ましくは０．０１〜１５．０％であり、特に好ましくは０．０１〜１３．０％である。なお、上記光輝材の顔料濃度は、後述のその他の顔料も併せた計算式、（全光輝材の合計質量）／（全光輝材、全顔料および全樹脂成分の合計質量）×１００（％）から算出されるものである。
【００８４】
本発明の水性ベース塗料組成物には、必要によりその他の塗膜形成性樹脂を含んでいてもよい。このような追加の塗膜形成性樹脂としては、特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の塗膜形成性樹脂が利用できる。
【００８５】
また、水性ベース塗料組成物は、さらに顔料を含むことができる。顔料としては、特に限定されず、着色顔料および体質顔料等を挙げることができる。上記着色顔料としては、例えば有機系のアゾキレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、無機系では黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタン等が挙げられる。また、上記体質顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等を挙げることができる。
【００８６】
このときの水性ベース塗料組成物中の全顔料濃度（ＰＷＣ）としては、０．１〜５０％であることが好ましい。さらに好ましくは０．５〜４０％であり、特に好ましくは１．０〜３０％である。５０％を超えると塗膜外観が低下するおそれがある。なお、上記全顔料濃度は、（全顔料および全光輝材の合計質量）／（全光輝材、全顔料および全樹脂成分の合計質量）×１００（％）で表される。
【００８７】
またさらに、水性ベース塗料組成物には、積層塗膜とのなじみ防止、塗装作業性を確保するために、さらに粘性制御剤を添加することができる。粘性制御剤としては、一般にチクソトロピー性を示すものを使用でき、例えば、架橋あるいは非架橋の樹脂粒子、脂肪酸アマイドの膨潤分散体、アマイド系脂肪酸、長鎖ポリアミノアマイドの燐酸塩等のポリアマイド系のもの、酸化ポリエチレンのコロイド状膨潤分散体等のポリエチレン系等のもの、有機酸スメクタイト粘土、モンモリロナイト等の有機ベントナイト系のもの、ケイ酸アルミ、硫酸バリウム等の無機顔料、顔料の形状により粘性が発現する偏平顔料等を粘性制御剤として挙げることができる。
【００８８】
本発明の水性ベース塗料組成物中には、上記成分の他に塗料に通常添加される添加剤、例えば、表面調整剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、消泡剤等を配合してもよい。これらの配合量は当業者の公知の範囲である。
【００８９】
本発明の水性ベース塗料組成物の製造方法としては、特に限定されず、顔料等の配合物をニーダーまたはロール等を用いて混練、分散する等の当業者に周知の全ての方法が挙げられ得る。
【００９０】
クリア塗料組成物
クリア塗料組成物は、光輝性顔料に起因し得るベース塗膜の凹凸、チカチカ等を平滑にするため、また、ベース塗膜を保護し、外観を向上させるために、ベース塗膜上に形成され得る。
【００９１】
上記クリア塗料組成物としては、特に限定されず、例えば、塗膜形成性樹脂、必要に応じて硬化剤およびその他の添加剤を含む塗料組成物を挙げることができる。
【００９２】
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る。
【００９３】
透明性又は耐酸エッチング性等の点から、上記塗膜形成樹脂としてアクリル樹脂及び／又はポリエステル樹脂と、硬化剤としてアミノ樹脂及び／又はポリイソシアネート樹脂との組み合わせ、あるいは、カルボン酸・エポキシ基硬化系を有するアクリル樹脂及び／又はポリエステル樹脂等を用いることが好ましい。
【００９４】
例えば、上記のベース塗膜上にクリア塗料組成物を塗布する場合、水性ベース塗料により形成されたウェット状態のベース塗膜上へのクリア塗料組成物の塗装（すなわち、ウェット・オン・ウェット塗装）が好ましく、塗膜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、クリア塗料組成物の樹脂固形分１００質量部に対して、０．０１質量部〜１０質量部であり、好ましくは、０．０２質量部〜８質量部、より好ましくは、０．０３質量部〜６質量部である。添加量が１０質量部を超えると、得られた塗膜の外観が低下し、０．０１質量部未満であると、粘性制御効果が得られず、塗膜形成時にタレ等の不具合を起こす原因となる。
【００９５】
上記クリア塗料組成物の塗料形態としては、有機溶剤型、水性型（水溶性、水分散性、エマルション）、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。
【００９６】
なお、上記水性型クリア塗料組成物の例としては、上記クリア塗料組成物の例として挙げたものに含有される塗膜形成性樹脂を、塩基（例えば、３級アミン、ジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなど）で中和して水性化した樹脂を含有するものも挙げることができる。この中和は、重合の前又は後に塩基を添加することにより行うことができる。
【実施例】
【００９７】
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限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。
【００９８】
実施例１
塗装工程
工程（ａ）：下塗りされた自動車車体の外板部に日本ペイント社製ポリエステル樹脂／メラミン樹脂硬化型の溶剤型中塗り塗料組成物「オルガＰ−５−１ グレー（商品名）」を回転霧化型静電塗装機で塗布した（吐出量：３００ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：２分
工程（ｂ）：車体内板部に日本ペイント社製アクリルエマルション／メラミン樹脂硬化型の水性ベース塗料組成物「アクアレックスＡＲ−２０００シルバー（商品名）」をエアーガン塗装機で塗装した（ワイダー ｗ-２００エアーガン；吐出量：１５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：７分
工程（ｃ）：乾燥炉（１４０℃、３０分間）にて焼付け乾燥を行った。
工程（ｄ）：車体外板部に日本ペイント社製アクリルエマルション／メラミン樹脂硬化型の水性ベース塗料組成物「アクアレックスＡＲ−２０００シルバー（商品名）」をＡＢＢカートリッジ式回転霧化型静電塗装機で塗装した（吐出量：２００ｃｃ／ｍｉｎ）。
プレヒート：８０℃×３分
工程（ｅ）：車体外板部に日本ペイント社製 酸／エポキシ硬化型のクリア塗料組成物「マックフローＯ−１８００クリア（商品名）」を回転霧化型静電塗装機で塗装した（ｗｅｔ／ｗｅｔ、吐出量：２５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：７分
工程（ｆ）：乾燥炉（１４０℃、３０分間）にて焼付け乾燥を行った。
【００９９】
実施例２
実施例１の塗装工程において、内板部のクリア塗装工程を追加した。それ以外は実施例１と同様に塗装を行った。
【０１００】
比較例１
塗装工程
第１工程：下塗りされた自動車車体の外板部に実施例１と同様にして日本ペイント社製中塗り塗料組成物「オルガＰ−５−１ グレー（商品名）」を回転霧化型静電塗装機で塗布した（吐出量：３００ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：２分
第２工程：車体内板部に日本ペイント社製中塗り塗料組成物「オルガＰ−５−１ グレー（商品名）」をエアーガン塗装機で塗装した（ワイダー ｗ-２００エアーガン（ＲＥＡハンドガン）、吐出量：１５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：７分
第３工程：乾燥炉（１４０℃、３０分間）にて焼付け乾燥を行った。
第４工程：車体内板部に実施例１と同様にして日本ペイント社製水性ベース塗料組成物「アクアレックスＡＲ−２０００シルバー（商品名）」をエアーガン塗装機で塗装した（ワイダー ｗ-２００エアーガン：吐出量：１５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
第５工程：車体外板部に実施例１と同様にして日本ペイント社製水性ベース塗料組成物「アクアレックスＡＲ−２０００シルバー（商品名）」をＡＢＢカートリッジ式回転霧化型静電塗装機で塗装した（吐出量：２００ｃｃ／ｍｉｎ）。
プレヒート：８０℃×３分
第６工程：車体内板部に日本ペイント社製クリア塗料組成物「マックフローＯ−１８００クリア（商品名）」をエアーガン塗装機で塗装した（ｗｅｔ／ｗｅｔ、ワイダー ｗ-２００エアーガン、吐出量：２５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
第７工程：車体外板部に日本ペイント社製クリア塗料組成物「マックフローＯ−１８００クリア（商品名）」を回転霧化型静電塗装機で塗装した（ｗｅｔ／ｗｅｔ、吐出量：２５０ｃｃ／ｍｉｎ）。
インターバル：７分
第８工程：乾燥炉（１４０℃、３０分間）にて焼付け乾燥を行った。
【０１０１】
比較例２
比較例１の第６工程および第７工程を省略して比較例１と同様に塗装を行った。
【０１０２】
比較例３
比較例１の第４工程および第５工程を省略して比較例１と同様に塗装を行った。
【０１０３】
本発明の方法によって得られる積層塗膜と、比較例で得られる積層塗膜とを比較検討し、結果を表１にまとめた。
【表１】
2008086957.tif 000003
【０１０４】
○：塗膜あり
−：塗膜なし
Ａ：全く問題がないレベル
Ｂ：問題があっても手直しの必要がないレベル
Ｃ：問題が発生しやすく、手直しが必要であるが、手直しに時間がかからないレベル
Ｄ：問題が発生しやすく、手直しに時間がかかるレベル
Ｅ：問題があり、最初から再塗装が必要なレベル
＊１：タレ・スケとは、一般に塗装ムラを表現する用語であり、タレとは、過剰な塗装によって塗膜が垂れている状態を意味し、スケとは、十分に塗装が行われず、下地が透けて見える状態を意味し、主に内板部での手吹き塗装における塗装不具合を意味する。
＊２：仕上がり外観において、問題がないとは、目視によるハダ・ツヤが良好であることを意味する。
＊３：色相において、問題がないとは、目視して外板部と内板部に差がないことを意味する。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
従来の常識であった中塗り塗装工程と上塗り塗装工程の各塗装工程を見直すことによって、従来技術と比較して総工程数が少なく、なおかつ、従来と同様の高い外観と耐久性の塗膜を有する自動車車体の塗装方法を提供することができる。また、総工程数が少なくなることによって、塗装コストの削減、省資源および省スペースを達成することができる。さらに、本発明の方法は、塗装技術に熟練していない当業者が行っても、内板部のタレ、肌不良などの不具合が起こりにくく、効率的に従来と同様の高い外観を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、従来の塗装工程を示す工程図である。
【図２】図２は、本発明の塗装工程を示す工程図である。
【図３】図３は、本発明の方法によって形成される塗膜の模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の方法によって形成される塗膜の模式断面図である。
【図５】図５は、本発明の方法によって形成される塗膜の模式断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１      ：基材
２      ：下塗り塗膜
３      ：中塗り塗膜
４      ：内板部ベース塗膜
５      ：外板部ベース塗膜
６      ：外板部クリア塗膜
６’    ：内板部クリア塗膜
【図１】
2008086957.tif 000004
【図２】
2008086957.tif 000005
【図３】
2008086957.tif 000006
【図４】
2008086957.tif 000007
【図５】
2008086957.tif 000008