(57)【要約】【課題】鋼板部とプラスチック部とを併有する自動車車体の塗装仕上げ方法において、鋼板部とプラスチック部との両部上で、同時に硬化性及び付着性に優れた上塗り塗膜を形成し、上記両部間に色相差が無く、意匠性及び外観に優れた自動車車体の塗装仕上げ方法を提供する。【解決手段】自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に水性ベース塗料を同時に塗装する工程、ウエットオンウエット塗装でイソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を同時に塗装する工程、及び、形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程からなる自動車車体の塗装仕上げ方法であって、上記水性ベース塗料は、エステル部の炭素数が１又は２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含有している酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇかつ水酸基価１０〜１５０であるα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂、及び、顔料を含有する自動車車体の塗装仕上げ方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に水性ベース塗料を同時に塗装する工程、ウエットオンウエット塗装でイソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を同時に塗装する工程、及び、形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程からなる自動車車体の塗装仕上げ方法であって、
前記水性ベース塗料は、エステル部の炭素数が１又は２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含有している酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇかつ水酸基価１０〜１５０であるα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂、及び、顔料を含有する
ことを特徴とする自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項２】
乳化重合は、二段階で行われるものである請求項１記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項３】
顔料は、少なくとも一部が光輝性顔料である請求項１又は２記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項４】
水性ベース塗料は、更に、塗料樹脂固形分１００質量部当たり、ウレタンエマルション（Ａ）を８〜３０質量部、及び、メラミン樹脂（Ｂ）を１５〜３５質量部含有するものである請求項１、２又は３記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項５】
プラスチック部は、水性ベース塗料を塗装する前にカラープライマー塗装を施したものである請求項１、２、３又は４記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項６】
水性ベース塗料を塗装する工程の前に、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に中塗り塗料を同時に塗装する工程を有する請求項１、２、３、４又は５記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６記載の自動車車体の塗装仕上げ方法により形成された積層塗膜を有することを特徴とする自動車車体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車体の塗装仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体に用いられる部材としては、鋼板部材とプラスチック部材との二つに分けることができる。これら二つの部材には、熱に対する強度や膨張率において大きな差があるため、この両部材を同時に塗装しようとしても、鋼板部材の硬化温度を優先すると、プラスチック部材に変形が発生するため同時に焼き付け硬化することが出来ず、また、プラスチック部材の硬化条件を優先させると、鋼板部材の硬化が充分でない等の問題が生じる。よって、それぞれの部材に適した専用塗料によって、個別に焼き付け硬化させているのが現状である。
【０００３】
更に、違う場で塗装して得られた両部材を自動車車体として一体化した場合に、塗装条件差により鋼板部とプラスチック部との間に色相のズレが発生し、自動車の外観が低下する場合があった。また、色合わせのために、それぞれの塗料を高精度に調色する必要が生じたり、塗装に手間がかかることもあり、車にカラーマッチングの判定をする工程も必要となる等の作業上の問題が生じた。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１では上塗り塗装ゾーンを共用することで、カラーマッチング及び塗装スペースの省スペース化を図り、更に、乾燥時は個別ラインに導入することで部材の変形を抑える方法が提案されている。しかし、この方法では塗装−乾燥ラインの負担軽減という面から充分ではなかった。
【０００５】
また、特許文献２では、塗料組成面から検討が行われているが、付着性等その他の性能面で充分ではなかった。更に、今後環境対応型塗料として導入が見込まれる水性ベース塗料については検討されていなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−３６７７６１号公報
【特許文献２】
特開平４−３７０１６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、鋼板部とプラスチック部とを併有する自動車車体の塗装仕上げ方法において、鋼板部とプラスチック部との両部上で、同時に硬化性及び付着性に優れた上塗り塗膜を形成し、上記両部間に色相差が無く、意匠性及び外観に優れた自動車車体の塗装仕上げ方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に水性ベース塗料を同時に塗装する工程、ウエットオンウエット塗装でイソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を同時に塗装する工程、及び、形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程からなる自動車車体の塗装仕上げ方法であって、上記水性ベース塗料は、エステル部の炭素数が１又は２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含有している酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇかつ水酸基価１０〜１５０であるα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂、及び、顔料を含有することを特徴とする自動車車体の塗装仕上げ方法である。
【０００９】
上記乳化重合は、二段階で行われるものであることが好ましい。
上記顔料は、少なくとも一部が光輝性顔料であることが好ましい。
上記水性ベース塗料は、更に、塗料樹脂固形分１００質量部当たり、ウレタンエマルション（Ａ）を８〜３０質量部、及び、メラミン樹脂（Ｂ）を１５〜３５質量部含有するものであることが好ましい。
上記プラスチック部は、水性ベース塗料を塗装する前にカラープライマー塗装を施したものであることが好ましい。
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法は、上記水性ベース塗料を塗装する工程の前に、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に中塗り塗料を同時に塗装する工程を有することが好ましい。
本発明は、上記自動車車体の塗装仕上げ方法により形成された積層塗膜を有することを特徴とする自動車車体でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法は、エマルション樹脂及び顔料を含有する水性ベース塗料を塗装する工程、ウエットオンウエット塗装でイソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を塗装する工程、及び、形成された積層塗膜を硬化させる工程からなるものであって、すべての工程を鋼板部及びプラスチック部に同時に行うことができる方法である。すなわち、両部上に同時に塗装仕上げを行うことができるため、色相のズレ、コストや工程の増加等の問題が生じることなく、耐水性等の諸性能に優れた塗膜を形成することができる方法である。
【００１１】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法に用いられる水性ベース塗料は、得られる塗膜の付着性、塗装作業性を高めるために、エステル部の炭素数が１又は２の（メタ）アクリル酸エステルを６５質量％以上含有し３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇかつ水酸基価１０〜１５０であるα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂を含有するものである。
【００１２】
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又は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、得られる複層塗膜の外観が低下する。上記エステル部の炭素数が１又は２の（メタ）アクリル酸エステルとしては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等を挙げることができる。なお、（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アクリル酸エステルとの両方を意味するものである。
【００１３】
上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の酸価は、下限３ｍｇＫＯＨ／ｇ、上限５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内である。上記酸価が３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である場合、塗装作業性が不充分であり、５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合、得られる塗膜の諸性能が低下する。上記酸価の下限は、７ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、上記上限は、４０ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましい。なお、ここでいう酸価は、樹脂固形分酸価である。
【００１４】
このようなα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物は、酸基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーを含有してなるものである。上記酸基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーとしては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸二量体、クロトン酸、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、イソクロトン酸、α−ハイドロ−ω−［（１−オキソ−２−プロペニル）オキシ］ポリ［オキシ（１−オキソ−１，６−ヘキサンジイル）］、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、３−ビニルサリチル酸、３−ビニルアセチルサリチル酸等を挙げることができる。これらの中で好ましいものは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸二量体である。
【００１５】
また、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の水酸基価は、下限１０、上限１５０の範囲内である。上記下限は、２０が好ましく、上記上限は、１００が好ましい。上記水酸基価が１０未満である場合、充分な硬化性が得られず、１５０を超える場合、得られる塗膜の諸性能が低下する。このようなα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物は、水酸基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーを含有してなるものである。上記水酸基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーとしては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、アリルアルコール、メタクリルアルコール、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとε−カプロラクトンとの付加物等を挙げることができる。なかでも、下地への付着性や塗膜物性に与える影響から、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとε−カプロラクトンとの付加物が好ましい。なお、ここでいう水酸基価は、樹脂固形分水酸基価である。
【００１６】
更に、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物は、その他のα，β−エチレン性不飽和モノマー、例えば、エステル部の炭素数３以上の（メタ）アクリル酸エステル（例えば（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタジエニル、（メタ）アクリル酸ジヒドロジシクロペンタジエニル等）、重合性アミド化合物（例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノオクチル（メタ）アクリルアミド  ２，４−ジヒドロキシ−４−ビニルベンゾフェノン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド等）、重合性芳香族化合物（例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルケトン、ｔ−ブチルスチレン、パラクロロスチレン及びビニルナフタレン等）、重合性ニトリル（例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等）、α−オレフィン（例えば、エチレン、プロピレン等）、ビニルエステル（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等）、ジエン（例えば、ブタジエン、イソプレン等）等を含むことができる。
【００１７】
これらは目的により選択することができるが、親水性を容易に付与する場合には（メタ）アクリルアミドを用いることが好ましい。なお、これらのその他のα，β−エチレン性不飽和モノマーは、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物中に含まれる場合、含有量が３５質量％未満である必要がある。
【００１８】
また、本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法で用いられるエマルション樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、得られる塗膜の物性の観点から、−２０〜８０℃であることが好ましい。なお、上記酸価、水酸基価及びＴｇは、上記エマルション樹脂を実測して求めることもできるが、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物中の各種α，β−エチレン性不飽和モノマーの配合量から計算によって求めることもできる。
【００１９】
上記エマルション樹脂は、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるものである。ここで行われる乳化重合としては特に限定されず、通常よく知られている方法を用いて行うことができる。具体的には、水、又は必要に応じてアルコール等のような有機溶剤を含む水性媒体中に乳化剤を溶解させ、加熱撹拌下、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物及び重合開始剤を滴下する方法や、乳化剤と水とを用いて予め乳化したα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物を同様に滴下する方法等を挙げることができる。
【００２０】
上記重合開始剤としては特に限定されず、例えば、アゾ系の油性化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）及び２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等）、及び、水性化合物（例えば、アニオン系の４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）及びカチオン系の２，２−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン））；並びにレドックス系の油性過酸化物（例えば、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド及びｔ−ブチルパーベンゾエート等）、及び、水性過酸化物（例えば、過硫酸カリ及び過酸化アンモニウム等）等を挙げることができる。
【００２１】
上記乳化剤としては特に限定されず、当業者によってよく使用されているものを挙げることができるが、例えば、アントックス（Ａｎｔｏｘ）ＭＳ−６０（日本乳化剤社製）、エレミノールＪＳ−２（三洋化成工業社製）、アデカリアソープＮＥ−２０（旭電化社製）及びアクアロンＨＳ−１０（第一工業製薬社製）等の反応性乳化剤が好ましい。
【００２２】
また、上記乳化重合の際に、分子量を調節するために、ラウリルメルカプタン等のメルカプタン及びα−メチルスチレンダイマー等の連鎖移動剤を必要に応じて用いてもよい。
【００２３】
反応温度は、重合開始剤により決定され、例えば、アゾ系開始剤では６０〜９０℃であり、レドックス系では３０〜７０℃で行うことが好ましい。一般に、反応時間は１〜８時間である。上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の総量に対する重合開始剤の量は、一般に０．１〜５質量％であり、０．２〜２質量％であることが好ましい。
【００２４】
上記乳化重合は、２段階で行うことが好ましい。すなわち、まず上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物のうちの一部（以下、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物１と表す）を乳化重合し、ここに上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の残り（以下、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物２と表す）を更に加えて乳化重合を行うものである。上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物１と上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物２との配合組成は同一であっても異なってもよい。
上述のように、乳化重合を２段階で行うことにより、得られるエマルション樹脂の物性制御が容易になるため好ましい。
【００２５】
高外観な複層塗膜を形成するために、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物１は、アミド基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーを含有していることが好ましく、この時、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物２は、アミド基を有するα，β−エチレン性不飽和モノマーを含有していないことが更に好ましい。なお、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物１及びα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物２を混合したものが、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物であるため、先に示した上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の条件は、α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物１及びα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物２を混合したものが満たすことになる。
【００２６】
このようにして得られる上記エマルション樹脂の平均粒子径は、下限０．０１μｍ、上限１．０μｍの範囲内であることが好ましい。上記平均粒子径が０．０１μｍ未満である場合、塗装作業性の向上が小さく、１．０μｍを超える場合、得られる塗膜の外観が低下するおそれがある。上記平均粒子径の調節は、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。
【００２７】
上記エマルション樹脂は、ｐＨ＝５〜１０における安定性が高いことから、この範囲内に調整することが好ましい。上述のように調整するために、必要に応じて塩基で中和してもよい。上記中和は、乳化重合の前又は後に、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。
【００２８】
上記水性ベース塗料は、上記エマルション樹脂を下限２５質量部、上限７０質量部の範囲内で含有することが好ましい。含有量が２５質量部未満であると、付着性、強度等の塗膜物性や塗装作業性が低下して好ましくない。７０質量部を超えると、耐水性、耐温水性等が低下する。上記下限は、３０質量部がより好ましい。上記上限は、５５質量部がより好ましい。
【００２９】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法で用いられる水性ベース塗料は、上記エマルション樹脂に加えて、顔料を含有するものである。上記顔料としては特に限定されず、例えば、光輝性顔料及び着色顔料等を挙げることができる。
【００３０】
上記光輝性顔料の形状としては特に限定されず、着色されたものであっても良いが、例えば、平均粒径（Ｄ５０）が下限２μｍ、上限５０μｍの範囲内であり、厚みが下限０．１μｍ、上限５μｍの範囲内であることが好ましい。また、上記平均粒径が下限１０μｍ、上限３５μｍの範囲内であると、光輝感に優れるためより好ましい。
【００３１】
上記光輝性顔料としては特に限定されず、例えば、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又は合金等の無着色又は着色された金属製光輝材及びその混合物等を挙げることができる。更に、干渉マイカ顔料、ホワイトマイカ顔料、グラファイト顔料等もこのなかに含まれるものとする。本発明で用いる水性ベース塗料は、意匠性付与の観点から、少なくともこのような光輝性顔料を一部含むことが好ましい。
【００３２】
上記水性ベース塗料が上記光輝性顔料を含有する場合、その顔料濃度は一般的に１８．０質量％以下であることが好ましい。上記顔料濃度が１８．０質量％を超えると、塗膜外観が低下するため好ましくない。上記顔料濃度の上限は、１５．０質量％がより好ましく、１３．０質量％が更に好ましい。上記顔料濃度の下限は、０．０１質量％が好ましい。
【００３３】
上記着色顔料としては特に限定されず、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、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、金属錯体顔料等を挙げることができる。無機系の着色顔料としてはとしては特に限定されず、例えば、黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタン等を挙げることができる。
【００３４】
上記水性ベース塗料中の全顔料濃度（ＰＷＣ）は、下限０．１質量％、上限５０質量％の範囲内であることが好ましい。上記上限は、４０質量％がより好ましく、３０質量％が更に好ましい。上記全顔料濃度が５０質量％を超えると、塗膜外観が低下するため好ましくない。上記下限は、０．５質量％がより好ましく、１．０質量％が更に好ましい。
【００３５】
更に、本発明で用いられる水性ベース塗料は、鱗片状光輝性顔料を含有する場合に、リン酸基含有アクリル樹脂を含有することが好ましい。このリン酸基含有アクリル樹脂は、下記の一般式（Ｉ）：
【００３６】
ＣＨ２＝ＣＸＣＯ（ＯＹ）ｎＯＰＯ（ＯＨ）２        （Ｉ）
【００３７】
（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基、Ｙは、炭素数２〜４のアルキレン基、ｎは、３〜３０の整数を表す。）で表されるモノマーとその他のエチレン性モノマーとを共重合して得られるアクリル樹脂である。
【００３８】
上記リン酸基含有アクリル樹脂は、上記鱗片状光輝性顔料を良好に分散するために使用される。この樹脂は、酸価１５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇで、かつリン酸基による酸価が１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、数平均分子量が１０００〜５００００であることが好ましい。酸価が１５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、鱗片状光輝性顔料の分散を充分に図ることができない場合がある。また、酸価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、水性ベース塗料の貯蔵安定性が悪くなる場合がある。酸価１５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇのうち、リン酸基による酸価が、１５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが更に好ましい。
【００３９】
本発明で用いる水性ベース塗料が金属製光輝材を含んでいる場合、光輝材に対する腐食防止剤として、又は、光輝材のぬれ性を良くし、得られる複層塗膜の物性を向上するために、アルキル基を有するリン酸基含有化合物を含むことが好ましい。
【００４０】
上記アルキル基の炭素数は、８〜１８であることが好ましく、１０〜１４であることがより好ましい。上記炭素数が８未満である場合、ぬれ性が低下して密着性が低下し、１８を超える場合、塗料中で化合物の結晶が析出し、不具合が生じるおそれがある。
【００４１】
上記アルキル基を有するリン酸基含有化合物としては特に限定されず、例えば、モノ−又はジアルキルアシッドホスフェート等を挙げることができる。上記モノ−又はジアルキルアシッドホスフェートとしては特に限定されず、例えば、２−エチルヘキシルアシッドホスフェート、モノ−又はジ−イソデシルアシッドホスフェート、モノ−又はジ−トリデシルアシッドホスフェート、モノ−又はジ−ラウリルアシッドホスフェート、モノ−又はジ−ノニルフェニルアシッドホスフェート等を挙げることができる。
【００４２】
本発明で用いる水性ベース塗料が上記リン酸基含有化合物を含む場合、上記リン酸基含有化合物の含有量は、塗料樹脂固形分に対して下限０．１質量％、上限５質量％の範囲内であることが好ましい。上記下限は、０．２質量％がより好ましく、上記上限は、２質量％がより好ましい。上記含有量が０．１質量％未満である場合、腐食防止効果が十分でなく、ガスの発生や光輝材の変色が起こり、５質量％を超える場合、耐水性が低下する恐れがある。
【００４３】
本発明で用いる水性ベース塗料は、更に、ポリエーテルポリオールを含有することが好ましい。上記ポリエーテルポリオールとしては特に限定されず、例えば、１分子中に一級水酸基を平均０．０２個以上有し、数平均分子量が３００〜３０００の範囲内であり、水トレランスが２．０以上であるものが好ましい。このようなポリエーテルポリオールを含有することにより、得られる塗膜のフリップフロップ性、耐水性、耐チッピング性を向上させることができる。
【００４４】
上記ポリエーテルポリオール１分子中に含まれる一級水酸基が平均０．０２個未満であると、得られる塗膜の耐水性、耐チッピング性が低下するため好ましくない。上記一級水酸基は、平均０．０４個以上含まれることがより好ましく、平均１個以上含まれることが更に好ましい。この一級水酸基の他、二級及び三級水酸基を含めた水酸基の個数は、塗膜の耐水性、耐チッピング性の観点から、１分子中に少なくとも３個以上であることが好ましい。また、上記ポリエーテルポリオールの水酸基価は、下限３０、上限７００の範囲内であることが好ましい。上記水酸基価が３０未満であると、硬化性が低下し、塗膜の耐水性、耐チッピング性が低下する。上記水酸基価が７００を超えると、塗料安定性、塗膜の耐水性が低下する。上記下限は、５０がより好ましく、上記上限は、５００がより好ましい。
【００４５】
上記ポリエーテルポリオールの数平均分子量が３００未満であると、塗膜の耐水性が低下し、３０００を超えると、塗膜の硬化性、耐チッピング性が低下する。上記下限は、４００がより好ましく、上記上限は、２０００がより好ましい。本明細書における分子量は、スチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法により測定されたものである。
また、上記ポリエーテルポリオールの水トレランスが２．０未満であると、水分散性が低下し、塗膜外観が低下する保持水トレランスは、３．０以上であることがより好ましい。
【００４６】
上記水トレランスは、親水性の度合いを評価するためのものであり、その値が高いほど親水性が高いことを意味する。本明細書における水トレランスの測定方法は、２５℃の条件下で、１００ｍｌビーカー内に上記ポリエーテルポリオールを０．５ｇをアセトン１０ｍｌに混合して分散させ、この混合物にビュレットを用い、イオン交換水を徐々に加え、この混合物が白濁するまでに要するイオン交換水の量（ｍｌ）を測定する。このイオン交換水の量（ｍｌ）を水トレランス値とする。
【００４７】
この方法では、例えば、ポリエーテルポリオールが疎水性である場合、最初はポリエーテルポリオールとアセトンとが良相溶状態であったものが、少量のイオン交換水の添加により、不相溶状態となり、測定系に白濁を生じる。逆に、ポリエーテルポリオールが親水性である場合、ポリエーテルポリオールの親水性が高いものほど白濁を生じるまでに多くのイオン交換水を要する。従って、この方法によりポリエーテルポリオールの親水性／疎水性の度合いを測定することができる。
【００４８】
上記ポリエーテルポリオールは、塗料樹脂固形分中、下限１質量％、上限４０質量％の範囲内で含有されることが好ましい。含有量が１質量％未満であると、塗膜の外観が低下し、４０質量％を超えると、塗膜の耐水性、耐チッピング性が低下する。
【００４９】
上記ポリエーテルポリオールとしては特に限定されず、例えば、多価アルコール、多価フェノール、多価カルボン酸類等の活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加した化合物が挙げられる。上記活性水素含有化合物としては特に限定されず、例えば、水、多価アルコール類（エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、シクロヘキシレングリコール等の２価のアルコール、グリセリン、トリオキシイソブタン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，３−ペンタントリオール、２−メチル−１，２，３−プロパントリオール、２−メチル−２，３，４−ブタントリオール、２−エチル−１，２，３−ブタントリオール、２，３，４−ペンタントリオール、２，３，４−ヘキサントリオール、４−プロピル−３，４，５−ヘプタントリオール、２，４−ジメチル−２，３，４−ペンタントリオール、ペンタメチルグリセリン、ペンタグリセリン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，４−ペンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の３価アルコール、ペンタエリスリトール、１，２，３，４−ペンタンテトロール、２，３，４，５−ヘキサンテトロール、１，２，４，５−ペンタンテトロール、１，３，４，５−ヘキサンテトロール、ジグリセリン、ソルビタン等の４価アルコール、アドニトール、アラビトール、キシリトール、トリグリセリン等の５価アルコール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、イジトール、イノシトール、ダルシトール、タロース、アロース等の６価アルコール、蔗糖等の８価アルコール、ポリグリセリン等）；多価フェノール類［多価フェノール（ピロガロール、ヒドロキノン、フロログルシン等）、ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフォン等）］；ポリカルボン酸［脂肪族ポリカルボン酸（コハク酸、アジピン酸等）、芳香族ポリカルボン酸（フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等）］等；及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。特に一分子中に少なくとも３個以上の水酸基を有するポリエーテルポリオールを形成するのに用いられる３価以上のアルコールとして好ましいものは、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール等を挙げることができる。
【００５０】
上記ポリエーテルポリオールは、通常アルカリ触媒の存在下、上記活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドを、常法により常圧又は加圧下、６０〜１６０℃の温度で付加反応を行うことにより得られる。上記アルキレンオキサイドとしては特に限定されず、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を併用することができる。２種以上を併用する場合の付加形式は、ブロック又はランダムのいずれでもよい。
【００５１】
上記ポリエーテルポリオールとしては、市販されているものを使用することができ、例えば、プライムポールＰＸ−１０００、サンニックスＳＰ−７５０、ＰＰ−４００（上記いずれも三洋化成工業社製）、ＰＴＭＧ−６５０（三菱化学社製）等を挙げることができる。
【００５２】
また、更に、上記ポリエーテルポリオールは、顔料分散性を向上させるために特開昭５９−１３８２６９号公報で示されるように、後述するアミノ樹脂やヒドロキシエチルエチレンイミン（例えば、相互薬工の「ＨＥＡ」）、２−ヒドロキシプロピル−２−アジリジニルエチルカルボキシレート（例えば相互薬工「ＨＰＡＣ」）等の塩基性物質により変性したものであってもよい。変性剤の量は、上記ポリエーテルポリオールに対し１〜１０質量％が好ましい。１質量％未満では十分な変性効果が得られず、１０質量％を越えると変性後のポリエーテルポリオールの安定性が悪くなる。
【００５３】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法において用いられる水性ベース塗料は、更に、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル樹脂及びエポキシ樹脂等の塗膜形成性樹脂を含有することが好ましい。上記塗膜形成性樹脂を含有することにより、得られる塗膜により高い付着性、耐水性等の諸性能を付与することができる。上記塗膜形成性樹脂の形態としては特に限定されず、例えば、エマルション型、分散型、又は、溶解型等を挙げることができるが、なかでも、塗装作業性、耐候性、耐水性等の塗膜性能面からウレタンエマルション（Ａ）及び／又は水溶性アクリル樹脂を使用することが好ましい。
【００５４】
上記ウレタンエマルション（Ａ）の配合量は、塗料樹脂固形分１００質量部当たり、下限８質量部、上限３０質量部の範囲内であることが好ましい。配合量が８質量部未満であると、付着性等が低下し、３０質量部を超えると、塗料の貯蔵安定性が低下する。上記下限は、１０質量部がより好ましく、上記上限は、２５質量部がより好ましい。
【００５５】
上記ウレタンエマルション（Ａ）としては特に限定されず、例えば、ジイソシアネートと、少なくとも２個の活性水素を含有するグリコール又はカルボン酸基を有するグリコール等とをＮＣＯ／ＯＨ当量比が０．５〜２．０で反応させてウレタンプレポリマーを作り、次いで、このプレポリマーを中和及び鎖伸長して、イオン交換水を添加することにより製造したもの等を挙げることができる。
【００５６】
上記ウレタンエマルション（Ａ）の構成成分であるウレタンプレポリマーを作る際に用いられるジイソシアネートとしては、特に限定されるわけではないが、例えば、脂肪族、脂環式又は芳香族ジイソシアネートが挙げられ、具体的には、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、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、メタキシレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、１、４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、３，３′−ジメトキシ−４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びそれらの誘導体等を挙げることができる。
【００５７】
上記グリコール類としては特に限定されず、少なくとも２個の活性水素を含有するものであればよい。具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド付加物等の低分子量グリコール、ポリオキシプロピレングリコール類、ポリオキシプロピレンとグリセリンとの付加物、ポリオキシプロピレンとトリメチロールプロパンとの付加物、ポリオキシプロピレンと１，２，６−ヘキサントリオールとの付加物、ポリオキシプロピレンとペンタエリスリットとの付加物、ポリオキシプロピレンとソルビットとの付加物、メチレン−ビス−フェニルジイソシアネート、ヒドラジンで鎖伸長したポリテトラフランポリエーテル及びそれらの誘導体等を挙げることができる。
【００５８】
更に、アジピン酸又はフタル酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン又は１，１，１−トリメチロールエタン等の縮合物であるポリエステル類、ポリカプロラクトン等か挙げられる。
【００５９】
また、カルボン酸基を有するグリコールとしては特に限定されず、例えば、２，２−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロール吉草酸等を用いることもできる。
【００６０】
上記ウレタンエマルション（Ａ）は、上述したようなグリコールと、過剰のイソシアネート化合物との反応生成物であるウレタンプレポリマーを、カチオン系、ノニオン系、又はアニオン系の界面活性剤を用いて、中和及び鎖伸長し、イオン交換水を添加して分散して得ることができる。
【００６１】
上記中和の際に用いられる中和剤としては特に限定されず、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミンのようなアミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等を挙げることができる。
【００６２】
また、鎖伸長剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のポリオール類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、１，２−ビス（２−シアノエチルアミノ）エタン、イソホロンジアミン等の脂肪族、脂環式、又は、芳香族ジアミン、及び、水等を挙げることができる。
【００６３】
上記ウレタンエマルションの市販品としては特に限定されず、例えば、大日本インキ製の「ボンディック」シリーズ、「ハイドラン」シリーズ、バイエル製の「インプラニール」シリーズ、例えば、ネオレッツＲ−９４０、Ｒ−９４１、Ｒ−９６０、Ｒ−９６２、Ｒ−９６６、Ｒ−９６７、Ｒ−９６２、Ｒ−９６０３、Ｒ−９６３７、Ｒ−９６１８、Ｒ−９６１９、ＸＲ−９６２４等のアビシア社製の「ネオレッツ」シリーズ、三洋化成工業製の「ユーコート」、「ユープレン」、「パーマリン」シリーズ、旭電化製の「アデカボンタイター」シリーズ等を挙げることができる。
上記ウレタンエマルション（Ａ）は、１種のみを使用してもよいし、又は、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
上記水溶性アクリル樹脂は、上述したα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の重合によって得られる重合体であって、水中でエマルションを形成するのではなく、溶解するものである。上記水溶性アクリル樹脂は、モノマーを適宜選択することによって水溶性を有するものとすることができる。
【００６５】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法において用いられる水性ベース塗料は、更に、硬化剤を含有することが好ましい。上記硬化剤を含有することにより、得られる塗膜に高い硬化性を付与することができる。上記硬化剤としては特に限定されず、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができるが、なかでも、得られる塗膜の諸性能、コストの点からメラミン樹脂（Ｂ）が好ましい。また、低温での硬化性向上の観点から、ブロックイソシアネート樹脂、カルボジイミド化合物、又は、オキサゾリン化合物を併用して添加することが好ましい。
【００６６】
上記メラミン樹脂（Ｂ）の配合量は、塗料樹脂固形分１００質量部当たり、下限１５質量部、上限３５質量部の範囲内であることが好ましい。配合量が１５質量部未満であると硬化性等が低下し、３５質量部を超えると、付着性、耐温水性等が低下する。上記下限は、２０質量部がより好ましい。
【００６７】
また、上記水性ベース塗料は、クリヤー塗膜とのなじみ防止、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤を含有するものであってもよい。上記粘性制御剤としては特に限定されず、一般にチクソトロピー性を示すものを使用でき、例えば、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リン酸塩等のポリアマイド系の化合物、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化合物、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化合物、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扁平顔料、架橋又は非架橋の樹脂粒子、ウレタン会合型増粘剤、アルカリ増粘型ポリカルボン酸等を粘性制御剤として挙げることができる。
【００６８】
本発明に用いられるベース塗料中には、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れば特に限定されない。
【００６９】
上記水性ベース塗料の製造方法としては特に限定されず、例えば、顔料等の配合物をニーダー又はロール等を用いて混練、分散する方法等の当業者に公知の方法を用いることができる。
【００７０】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法は、上記水性ベース塗料を塗装した後に、イソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を塗装する工程からなるものである。上記硬化剤としてのイソシアネート化合物としては特に限定されず、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ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（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，２−シクロヘキサンジイソシアネート等の脂肪族環式イソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネートメチル等の脂環族イソシアネート、これらのビューレット体、ヌレート体等の多量体及び混合物等を挙げることができる。
【００７１】
上記クリヤー塗料は、水酸基を有する塗膜形成性樹脂を含有するものであることが好ましい。上記塗膜形成性樹脂に対するイソシアネート化合物の配合比は、目的により種々選択できるが、本発明で用いるクリヤー塗料においてはイソシアネート基（ＮＣＯ）と水酸基（ＯＨ）との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が、下限０．５、上限１．７の範囲内となるように構成するのが好ましい。上記含有量が下限を下回ると硬化性が不十分となり、上限を上回ると硬化膜が堅くなりすぎ脆くなる。上記下限は、０．７がより好ましく、上記上限は、１．５がより好ましい。上記クリヤー塗料の形態としては、溶剤型及び水性型どちらでもよい。
【００７２】
上記塗膜形成性樹脂の水酸基価としては、下限２０、上限２００の範囲内であることが好ましい。上限を越えると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬化性が低下する。上記下限は、３０がより好ましく、上記上限は、１８０がより好ましい。
【００７３】
更に、上記塗膜形成性樹脂の数平均分子量は、下限１０００、上限２００００の範囲内であることが好ましい。上記数平均分子量が１０００より小さいと作業性及び硬化性が十分でなく、２００００を越えると塗装時の不揮発分が低くなりすぎ、かえって作業性が悪くなる。上記下限は、２０００がより好ましく、上記上限は、１５０００がより好ましい。なお、本明細書では、分子量はスチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法により決定されるものである。
【００７４】
上記塗膜形成性樹脂は、更に、下限２ｍｇＫＯＨ／ｇ、上限３０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内の酸価を有することが好ましい。上記上限を越えると塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると塗膜の硬化性が低下する。上記下限は、３ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、上記上限は、２５ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましい。
【００７５】
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、ポリエーテル樹脂等を挙げることができ、これらのうち１種又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂を用いることが耐候性、耐水性等の塗膜性能面から好ましい。
【００７６】
更に、上記クリヤー塗料は、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤を含有することが好ましい。上記粘性制御剤としては特に限定されず、例えば、一般にチクソトロピー性を示すものを使用できる。このようなものとして、例えば、上述の水性ベース塗料についての記載で挙げたものを使用することができる。また必要に応じて、硬化触媒、表面調整剤等を含むことができる。
【００７７】
本発明の塗装仕上げ方法では、鋼板部とプラスチック部からなる自動車車体を被塗物とするが、鋼板部材としては特に限定されず、例えば、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属及び鋳造物等が挙げられ、プラスチック部材としては特に限定されず、例えば、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の成型体及び発泡体等を挙げることができる。
【００７８】
上記金属部材としては、ドアー、ボンネット、ルーフ、フード、フェンダー、トランク等が挙げられ、プラスチック部としては、バンパー、フェイシア、ミラー、モール、ガード等が挙げられる。
【００７９】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法では、上記各鋼板部材と各プラスチック部材とを少なくとも１種以上を組み合わせて一体化したものを塗装対象部材とする。また、上記自動車としては特に限定されず、例えば、乗用車のみならず、オートバイ、バス、自転車等の上述した部材からなるものを挙げることができる。
【００８０】
本発明の自動車車体の塗装仕上げ方法は、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部上に水性ベース塗料を同時に塗装する工程、ウエットオンウエット塗装でイソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料を同時に塗装する工程、及び、形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程からなるものである。
【００８１】
上記水性ベース塗料及びクリヤー塗料は、順次、ウエットオンウエットで塗装するものであって、静電塗装機を用いて塗装されることが好ましい。上記水性ベース塗料の塗装機としては特に限定されず、例えば、作業性及び外観を高めるために、例えば「リアクトガン」等と言われるエアー静電スプレー塗装、又は、通称「μμ（マイクロマイクロ）ベル」、「μ（マイクロ）ベル」又は「メタベル」等と言われる回転霧化式の静電塗装機等を挙げることができる。これらによる多ステージ塗装、好ましくは２〜３ステージ塗装が挙げられ、エアー静電スプレー塗装と、回転霧化式の静電塗装機等とを組み合わせた塗装方法等により塗膜を形成することもできる。
【００８２】
上記水性ベース塗料の粘度は、希釈媒体として水を用いて、上述した静電塗装機の霧化方式、又は、温度、湿度等の塗装環境等の要因を踏まえた経験的に求められた塗装粘度に調整される。一般に、温度が１０℃〜４０℃、湿度が１０〜９８％の範囲での塗装粘度は、１５〜６０秒（／２０℃・Ｎｏ．４フォードカップ）であることが好ましい。塗装粘度が上記範囲外でであるとタレ、ワキ等の外観上の不具合が発生し易い。更に好ましくは１８〜５０秒（／２０℃・Ｎｏ．４フォードカップ）である。
【００８３】
本発明の自動車車体の塗装方法において、上記水性ベース塗料により形成されるベース塗膜の乾燥膜厚は所望の用途により変化するが、下限５μｍ、上限３５μｍが好ましい。ベース塗膜の膜厚が３５μｍを超えると、鮮映性が低下したり、塗膜にムラ又は流れが生じるおそれがある。ベース塗膜の膜厚が５μｍ未満であると、下地隠蔽性が不充分となり、付着性が低下することがあるため好ましくない。上記下限は、７μｍがより好ましく、上記上限は、２５μｍがより好ましい。
【００８４】
本発明の自動車車体の塗装方法においては、クリヤー塗料を塗装する前に、上記水性ベース塗料により得られるベース塗膜を、良好な仕上がり塗膜とするために未硬化の状態で４０〜１００℃で２〜１０分間加熱しておくことが望ましい。
【００８５】
本発明の方法において、上記クリヤー塗料により得られるクリヤー塗膜は、上記ベース塗膜に起因する凹凸、光輝性顔料が含まれる場合に起こるチカチカ等を平滑にし、保護するために形成される。上記クリヤー塗料の塗装機は特に限定されず、例えば、先に述べたμμベル、μベル等の回転霧化式の静電塗装機を用いることが好ましい。
【００８６】
上記クリヤー塗料は、希釈媒体として有機溶剤を用いて、上述した静電塗装機の霧化方式、又は、温度、湿度等の塗装環境等の要因を踏まえた経験的に求められた塗装粘度に調整される。一般に、温度が１０℃〜４０℃、湿度が１０〜９８％の範囲での塗装粘度は、１２〜３０秒（／２０℃・Ｎｏ．４フォードカップ）であることが好ましい。塗装粘度が上記範囲外であると、タレ、ワキ等の外観上の不具合が発生し易い。更に好ましくは１３〜２５秒（／２０℃・Ｎｏ．４フォードカップ）である。
【００８７】
上記クリヤー塗料により形成されるクリヤー塗膜の乾燥膜厚は、一般に１０〜
８０μｍ程度が好ましく、より好ましくは２０〜６０μｍ程度である。上限を越えると、塗装時にワキあるいはタレ等の不具合が起こることもあり、下限を下回ると、下地の凹凸が隠蔽できない。
【００８８】
本発明は、上述のようにして得られたベース塗膜及びクリヤー塗膜からなる積層塗膜は、同時に硬化させる、いわゆる２コート１ベークによって得られるものである。この場合、焼き付け乾燥炉を省略することができるため、経済性及び環境面からも好ましい。
【００８９】
上記積層塗膜を硬化させる硬化温度は、９０〜１４０℃の範囲内であることが好ましい。上限を越えると、塗膜が固く脆くなり、下限未満では硬化が充分でない。硬化時間は硬化温度により変化するが、９０℃〜１２０℃で２０〜６０分が好ましい。
【００９０】
上記積層塗膜の膜厚は、下限３０μｍ、上限３００μｍの範囲内であることが好ましい。上記膜厚が上記上限を越えると、冷熱サイクル等の膜物性が低下し、上記下限未満であると、積層塗膜自体の強度が低下する。上記下限は、５０μｍがより好ましく、上記上限は、２５０μｍがより好ましい。
【００９１】
本発明に用いられる上記鋼板部材とプラスチック部材は、組み合わせて一体化する前に、必要により下塗り塗膜、中塗り塗膜、導電性プライマー層、カラープライマー層等が形成されたものであっても良い。通常、隠蔽性や外観を向上させる目的で、鋼板部材に対しては電着塗料等の公知の下塗り塗料を塗装した後に中塗り塗料を塗装し、その後、ベース塗装、クリヤー塗装が順次行われる。一方、通常、プラスチック部材は、導電性プライマー、カラープライマー等を塗装した後、ベース塗装、クリヤー塗装が順次行われるものである。上記下塗り塗料、導電性プライマーとしては特に限定されず、通常使用されるものを挙げることができる。
【００９２】
通常、プラスチック部材に塗装を施す場合には、静電塗装可能とするために導電性プライマーを塗装した後にベース塗料を塗装するが、上記導電性プライマーは通常カーボンブラックを含有するために黒色を呈する。このため、ベース塗料として、隠蔽性が低い塗料を使用した場合には、ベース塗膜及びクリヤー塗膜を含む積層塗膜の外観に影響を与えることがある。特に、近年塗色のバリエーションが増加し、隠蔽性が弱いベース塗料を使用することが増加する傾向にある。このような場合に、導電性プライマー上に直接ベース塗料を塗装すると、外観に影響を与え、鋼板部とプラスチック部との色調が一致しない場合がある。このため、導電性プライマーの代わりに又は導電性プライマーの上にカラープライマーを塗装するものであってもよい。プラスチック部材に上記カラープライマーを塗布すると、上記導電性プライマーによる塗色への影響が抑えられるため好ましい。上記カラープライマーを使用する場合は、上記カラープライマーの色調は鋼板部材に塗装する中塗り塗料の色調と同じであることが好ましい。
【００９３】
上記カラープライマーは、ベース塗料の発色を助けるために各塗色ごとに調色されたプラスチック部材専用の塗料であって、一般的には非導電性である。上記カラープライマーとしては、塗膜形成性樹脂、硬化剤、顔料、溶媒等からなるものを使用することができ、上記塗膜形成性樹脂としては特に限定されず、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。上記硬化剤としては特に限定されず、上記塗膜形成性樹脂との硬化反応に適した従来公知の硬化剤を使用することができる。上記顔料としては特に限定されず、ベース塗料に使用する顔料を有することが好ましい。上記カラープライマーとしては、「Ｒ−３５６」、「Ｒ−３３３」（いずれも日本ビーケミカル社製）等の市販品を使用することもできる。
【００９４】
プラスチック部材が導電性プライマーを塗装せずに非導電性のカラープライマーを塗装したものである場合、プラスチック部材には導電性が付与されないため、上述のような静電塗装機を用いて鋼板部及びプラスチック部に同時に水性ベース塗料を塗装する際、塗装条件を部材ごとに変えることが好ましい。
すなわち、鋼板部は通常の静電塗装を行い、プラスチック部は通常より多めの吐出量でかつ静電オフで塗装することが好ましい。吐出量を上げずに塗装するとプラスチック部には導電性がないため、膜厚が薄くなり、外観、発色性が低下する原因となる。また、静電オンのまま吐出量を上げて塗装すると、導電性を有する近傍の鋼板部への塗料の付着量が増加し、外観が低下する原因となる。
【００９５】
また、上述したような導電性プライマーによる塗色への影響を低減するための他の方法として、本発明で使用されるプラスチック部材に対して導電性プライマー及び／又はカラープライマー等を塗装した後、中塗り塗装、ベース塗装、クリヤー塗装を順次行う方法もより好ましい方法として挙げることができる。このような方法によって塗装を行う場合、作業性の観点から、鋼板部材とプラスチック部材とを組み合わせて一体化した後に、同時に中塗り塗装が行われるものであることが最も好ましい。中塗り塗装を行うことにより、プラスチック部上の導電性プライマーを隠蔽し、両部を同時に中塗り塗装することによって、コスト及び工程を削減し良好な塗膜を形成することができる。
【００９６】
このように中塗り塗装においても、鋼板部とプラスチック部とを同時に塗装することが好ましい場合としては、例えば、水性ベース塗料として、干渉マイカ顔料、ホワイトマイカ顔料等の真珠光沢を有する鱗片状の顔料を使用した場合等を挙げることができる。
【００９７】
上記中塗り塗料としては特に限定されず、例えば、メラミン硬化系又はイソシアネート硬化系の中塗り塗料等の公知の中塗り塗料を使用することができる。具体的には、オルガＰ−２（日本ペイント社製メラミン硬化型ホワイト中塗り塗料、商品名）、オルガＰ−３０（日本ペイント社製メラミン硬化型グレー中塗り塗料、商品名）等の水性中塗り塗料を挙げることができる。上記中塗り塗装としては特に限定されず、従来公知の方法によって行うことができる。
【００９８】
上記中塗り塗装においても、鋼板部とプラスチック部とを同時に塗装する場合は、中塗り塗装を行った後で硬化させずに、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次塗装するものであってもよいが、中塗り塗装後に加熱硬化を行った後で、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次塗装することが好ましい。上記中塗り塗装後の加熱硬化条件は、特に限定されるものでなく、例えば、９０〜１４０℃、１５〜６０分の条件等で行うことができる。このようにして中塗り塗装を行った後、上述した方法によって、ベース塗膜及びクリヤー塗膜を形成するものである。
【００９９】
本発明は、鋼板部とプラスチック部の両部上に同時に塗装を行うことによる自動車車体の塗装仕上げ方法であることから、鋼板部とプラスチック部とを同時に、同一種類の塗料を用いて塗装することができ、違う場でベース塗料及びクリヤー塗料を塗装した場合の塗料差・塗装条件差により起こる部材毎の色相差を無くすことができ、更に省エネルギーの観点からも高意匠及び高外観を有する自動車車体を工業的に安定提供できる。このような自動車車体も本発明の一部である。
【０１００】
【実施例】
以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「％」は特に断りのない限り「質量％」、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。
【０１０１】
製造例１  エマルション樹脂１の製造
イオン交換水１２７部を仕込んだ反応容器に、アデカリアソープＮＥ−２０（旭電化社製、α−｛１−［（アリルオキシ）メチル］−２−（ノニルフェノキシ）エチル｝−ω−ヒドロキシオキシエチレン、商品名、固形分８０質量％水溶液）０．２部とアクアロンＨＳ−１０（第一工業製薬社製ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステル、商品名）０．２部とを加え、窒素気流中で混合攪拌しながら８０℃に昇温した。次いで、第１段目のα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物として、アクリル酸メチル１８．５部、アクリル酸エチル３１．７部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル５．８部、スチレン１０．０部、アクリルアミド４．０部、アデカリアソープＮＥ−２０を０．３部、アクアロンＨＳ−１０を０．２部、及び、イオン交換水７０部からなるモノマー混合物と、過硫酸アンモニウム０．２部、及び、イオン交換水７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時間同温度で熟成を行った。
【０１０２】
更に、８０℃で第２段目のα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物として、アクリル酸エチル２４．５部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２．５部、メタクリル酸３．１部、アクアロンＨＳ−１０を０．３部、及び、イオン交換水３０部からなるモノマー混合物と、過硫酸アンモニウム０．１部、及び、イオン交換水３部からなる開始剤溶液とを０．５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時間同温度で熟成を行った。
【０１０３】
次いで、４０℃まで冷却し、４００メッシュフィルターでろ過した。更に１０質量％ジメチルアミノエタノール水溶液を加えｐＨ７に調整し、平均粒子径１１０ｎｍ、不揮発分３０％、固形分酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０、Ｔｇ０℃のエマルション樹脂１を得た。
【０１０４】
製造例２  エマルション樹脂２の製造
乳化重合における１段目及び２段目に使用したアクリル酸エチルをアクリル酸ｎ−ブチルに変更したこと以外は、実施例１と同様にして平均粒子径１１０ｎｍ、不揮発分３０％、固形分酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０、Ｔｇ−２１℃のエマルション樹脂２を得た。
【０１０５】
製造例３  エマルション樹脂３の製造
乳化重合における１段目及び２段目に使用したアクリル酸エチルをメタクリル酸ｎ−ブチルに変更したこと以外は、実施例１と同様にして平均粒子径１１０ｎｍ、不揮発分３０％、固形分酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０、Ｔｇ２８℃のエマルション樹脂３を得た。
【０１０６】
製造例４  水溶性アクリル樹脂の製造
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル２３．９部及びプロピレングリコールメチルエーテル１６．１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時間に渡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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、イオン交換水１８７．２部及びジメチルアミノエタノール８．８部を加えて、不揮発分は３１．４％、質量平均分子量が２７０００、数平均分子量が９０００、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。
【０１０９】
製造例５  光輝剤ペースト１の製造
２−エチルヘキシルグリコール４６．６部にアルペーストＭＨ８８０１（旭化成社製アルミニウム顔料ペースト、商品名）３３．３部を溶解し、次に卓上ディスパーで攪拌しながら、サンニックスＳＰ−７５０（三洋化成社製ポリエーテルポリオール、商品名、固形分１００％）２０．０部及びラウリルアシッドフォスフェート０．４質量部を徐々に添加し、固形分４１．６質量％のアルミニウム顔料を含む光輝剤ペースト１を得た。
【０１１０】
製造例６  光輝剤ペースト２の製造
２−エチルヘキシルグリコール６３．７部にパールグレイスＳＭＥ−９０−９を９．１部溶解し、次に卓上ディスパーで攪拌しながら、サンニックスＳＰ−７５０（三洋化成社製ポリエーテルポリオール、商品名、固形分１００％）２７．３部を徐々に添加し、固形分３６．４質量％のホワイトマイカ顔料を含む光輝剤ペースト２を得た。
【０１１１】
製造例７  水性ベース塗料Ａの製造
ネオレッツＲ−９６０（アビシア社製ウレタンエマルション、商品名、固形分３３％）３０．３部、先の製造例１のエマルション樹脂１を１６５．５部、先の製造例４の水溶性アクリル樹脂を３１．８部、先の製造例の光輝剤ペースト１を７５．０部、サイメル２０４（三井サイテック社製ブチル化メラミン樹脂、商品名、固形分７７％）を３９．０部混合攪拌し、１０質量％ジメチルアミノエタノール（ＤＭＥＡ）水溶液を加え、ｐＨ＝８に調整し、均一分散した水性ベース塗料Ａを得た。
【０１１２】
製造例８  水性ベース塗料Ｂの製造
ネオレッツＲ−９６０（アビシア社製ウレタンエマルション、商品名、固形分３３％）３０．３部、先の製造例１のエマルション樹脂１を１６５．５部、先の製造例４の水溶性アクリル樹脂を３１．８部、先の製造例の光輝剤ペースト２を５５．０部、サイメル２０４（三井サイテック社製ブチル化メラミン樹脂、商品名、固形分７７％）３９．０部を混合攪拌し、１０質量％ジメチルアミノエタノール（ＤＭＥＡ）水溶液を加え、ｐＨ＝８に調整し、均一分散した水性ベース塗料Ｂを得た。
【０１１３】
製造例９  水性ベース塗料Ｃの製造
製造例１のエマルション樹脂１を製造例２のエマルション樹脂２に変更したこと以外は、製造例７と同様にして水性ベース塗料Ｃを得た。
【０１１４】
製造例１０  水性ベース塗料Ｄの製造
製造例１のエマルション樹脂１を製造例３のエマルション樹脂に変更したこと以外は、製造例７と同様にして水性ベース塗料Ｄを得た。
【０１１５】
（プラスチック部材への導電性プライマー層形成）
トヨタ自動車社製ＰＰバンパー素材からなる１０×２０ｃｍのテストピースに、日本ビーケミカル社製「ＲＢ１９０ＣＤ」（商品名）黒色導電性プライマーを、乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗装し、１２０℃で３０分間焼き付け、プラスチック部材（イ）を準備した。
【０１１６】
（鋼板部材の下塗り塗装）
リン酸亜鉛処理した３００×２００×０．８ｍｍのダル鋼板にパワーニクス１１０（日本ペイント社製カチオン電着塗料、商品名）を、乾燥膜厚が２０μｍとなるように電着塗装し、１６０℃で３０分間焼き付けて鋼板部材（ロ）を得た。
【０１１７】
（鋼板部材の中塗り塗装）
リン酸亜鉛処理した３００×２００×０．８ｍｍのダル鋼板にパワーニクス１１０（日本ペイント社製、商品名）を、乾燥膜厚が２０μｍとなるように電着塗装し、１６０℃で３０分間焼き付けた鋼板に、２５秒（Ｎｏ．４フォードカップを使用し、２０℃で測定）に予め希釈されたオルガＰ−３０（日本ペイント社製メラミン硬化型グレー中塗り塗料、商品名）を、乾燥膜厚３５μｍとなるようにエアスプレーで２ステージ塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた後冷却して、鋼板部材（ハ）を得た。
【０１１８】
実施例１〜３
先に得られたプラスチック部材（イ）を、上記鋼板部材（ハ）の半面に貼り付け、プラスチック部と鋼板部を併せ持つ被塗物を準備した。次に先の製造例の水性ベース塗料Ａを、室温２５℃、湿度７５％の条件下で、乾燥膜厚１５μｍとなるようにメタリックベルＣＯＰＥＳ−ＩＶ型（ＡＢＢインダストリー社製水系塗料塗装用回転霧化式静電塗装機）で２ステージ塗装した。２回の塗布の間に、１．５分間のインターバルセッティングを行った。２回目の塗布後、５分間のインターバルをとって、セッティングを行った。その後、８０℃で３分間のプレヒートを行った。
【０１１９】
プレヒート後、塗装板を室温まで放冷し、クリヤー塗料として「ポリウレエクセルＯ−１１００クリヤー」（日本ペイント社製イソシアネート硬化型クリヤー塗料、商品名）を、乾燥膜厚４０μｍとなるようにマイクロマイクロベル（ＡＢＢランズバーグ社製回転霧化式静電塗装機）にて１ステージ塗装し、７分間セッティングした。更に、得られた塗装板を熱風乾燥炉にて１１０℃（実施例１）、１２０℃（実施例２）又は１４０℃（実施例３）で３０分間焼き付けて、被塗物上に複層塗膜を形成した。
【０１２０】
実施例４〜６
鋼板部材（ハ）を鋼板部材（ロ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして被塗物を準備した。得られた被塗物に２５秒（Ｎｏ．４フォードカップを使用し、２０℃で測定）に予め希釈されたオルガＰ−２（日本ペイント社製メラミン硬化型ホワイト中塗り塗料、商品名）を、乾燥膜厚３５μｍとなるようにエアスプレーで２ステージ塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた後冷却した。次に、先の製造例の水性ベース塗料Ｂ及び「ポリウレエクセル０−１１００クリヤー」を、実施例１〜３と同様に塗装し、被塗物上に複層塗膜を形成した。
【０１２１】
比較例１〜３
クリヤー塗料を「ＭＡＣ０−１８１０クリヤー」（商品名；日本ペイント社製酸−エポキシ硬化型クリヤー塗料）に変更したこと以外は、実施例１〜３と同様にして積層塗膜を形成した。
【０１２２】
比較例４〜６
クリヤー塗料を「ＭＡＣ０−１８１０クリヤー」（商品名；日本ペイント社製酸−エポキシ硬化型クリヤー塗料）に変更したこと以外は、実施例１〜３と同様にして積層塗膜を形成した。
【０１２３】
比較例７
水性ベース塗料Ａを水性ベース塗料Ｃに変更したこと以外は、実施例２（焼き付け温度１２０℃）と同様にして複層塗膜を形成した。
【０１２４】
比較例８
水性ベース塗料Ａを水性ベース塗料Ｄに変更したこと以外は、実施例２と同様にして複層塗膜を形成した。
【０１２５】
〈つや感評価〉
得られた塗装面のつや感を下記の判断基準で目視評価した。結果を下記の判断基準に従い表１〜３に示した。
５：非常に艶がある
４：艶がよい
３：艶はある
２：若干艶が落ちる
１：艶感がない
【０１２６】
〈付着性評価〉
塗装板を３日間室温で放置した後、４０℃の温水に１０日間浸漬した。引き上げて洗浄した後、カッターナイフで、一片が２ｍｍの碁盤目状に、素地に達する程度に１００個の切り目を設け、その表面にニチバン社製セロファンテープを親指で圧着した。その後、上方４５度方向に勢い良く引き剥がして、塗膜の各部材への付着性を試験した。結果を下記の判断基準に従い表１に示した。
５：全く剥がれない
４：１個以上１０個未満の剥がれ
３：１０個以上５０個未満の剥がれ
２：５０個以上９０個未満の剥がれ
１：９０個以上の剥がれ
【０１２７】
〈耐チッピング性評価〉
得られた塗装板の耐チッピング性の評価を、グラベロ試験機（スガ試験機社製）を用いて、７号砕石５０ｇを３５ｃｍの距離から４．０ｋｇ／ｃｍ２の空気圧で−２０℃に冷却した塗膜に４５度の角度で衝突させ、はがれの程度を目視により観察し、下記の判断基準により評価した。
５：全く剥離なし
４：剥離面積が小さく、頻度も少ない
３：剥離面積が小さいが、頻度がやや多い
２：剥離面積は大きいが、頻度は少ない
１：剥離面積が大きく、頻度も多い
【０１２８】
〈色差〉
鋼板部に形成された塗膜の色相を基準として、プラスチック部に形成された塗膜との色差（ΔＥ）をミノルタＣＲ−３００（商品名、ミノルタ社製）により測定した。
【０１２９】
【表１】
2005000787.tif 000002
【０１３０】
【表２】
2005000787.tif 000003
【０１３１】
【表３】
2005000787.tif 000004
【０１３２】
実施例により得られた積層塗膜は、つや感、付着性、耐チッピング性に優れ、両部材間の色差もほとんどみられなかった。一方、比較例により得られた積層塗膜は、付着性等の性能に優れるものであっても、両部材間の色差が大きく、また、良好なつやが得られないことから、意匠性において実施例の積層塗膜に劣るものであった。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明により、従来別工程を必要としていた鋼板部及びプラスチック部の塗装仕上げ工程を同時に行うことができる。また、本発明に従って得られた積層塗膜は、充分な付着性、耐チッピング性、つや感を有するものである。更に、鋼板部及びプラスチック部に同時に塗装を行うことができるため、両部間の色差のズレが生じず、意匠性に優れた積層塗膜を得ることができる。