(57)【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材上に、同時に同一種類の水性ベース塗料を塗装する工程、更に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同一種類のクリヤー塗料を塗装する工程、及び両部材上に形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程を包含する自動車車体の塗装仕上げ方法において、
硬化は９０〜１２０℃で２０〜６０分間加熱することにより行い、
硬化させたベース塗膜のゲル分率が７０％以上９５％未満であり、
硬化させた積層塗膜のゲル分率が９５％以上１００％以下であり、
前記水性ベース塗料が塗料樹脂固形分１００重量部当たりウレタンエマルション（Ａ）を８〜３０重量部、アクリルエマルション（Ｂ）２５〜７０重量部およびメラミン樹脂（Ｃ）を１５〜３５重量部含有し、ウレタンエマルション（Ａ）とメラミン樹脂（Ｃ）との和（Ａ＋Ｃ）が３０〜６０重量部であり、その固形分比（Ａ／Ｃ）が０．２５〜１．２０であり、アクリルエマルション（Ｂ）が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モノマー全量の６５重量％以上含み、かつ（メタ）アクリルアミドを含む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
ことを特徴とする自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項２】
更に、硬化させたベース塗膜の塗膜破壊強度が７５〜４００ｋｇ／ｃｍ2であり、硬化させた積層塗膜の塗膜破壊強度が２４０〜５００ｋｇ／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の自動車車体の塗装仕上げ方法。
【請求項３】
前記請求項１または２に記載の方法により形成された積層塗膜を有する自動車車体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部材上に、同時に水性ベース塗料及びクリヤー塗料とをウエットオンウエット塗装により塗膜形成する方法、及びその方法により得られた積層塗膜を有する自動車車体に関するものである。
【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、いわゆる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り、例えば、同時に塗装することができても、鋼板部の硬化温度を優先すると、プラスチック部に変形が発生するため、同時に焼付硬化することができない。また、プラスチック部の硬化条件を優先させると、鋼板部の硬化が十分でないことがある。よって、それぞれの部材に適した専用塗料によって、個別に焼付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、色相のズレが発生することがあり、自動車の外観をだいなしにすることがあった。また、色合わせの為に、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、更にカラーマッチングの判定をする工程も必要であった。
【０００４】
例えば、特開平４−３６７７６１号公報では、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、一方、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、十分ではなかった。
【０００５】
また、特開平４−３７０１６９号公報では、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十分ではなかった。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なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、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材上で、同時に上塗塗膜の硬化性と付着性との両立を成し遂げ、上記部材間に色相差が無く、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。
【０００７】
【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材上に、同一種類の水性ベース塗料を塗装する工程、更に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同一種類のクリヤー塗料を塗装する工程、及び両部材上に形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程を包含する自動車車体の塗装仕上げ方法において、硬化は９０〜１２０℃で２０〜６０分間加熱することにより行い、硬化させたベース塗膜のゲル分率が７０％以上９５％未満であり、硬化させた積層塗膜のゲル分率が９５％以上１００％以下であることを特徴とする自動車車体の塗装仕上げ方法を提供するものである。
【０００８】
上記の方法においては、更に、硬化させたベース塗膜の塗膜破壊強度が７５〜４００ｋｇ／ｃｍ2であり、硬化させた積層塗膜の塗膜破壊強度が２４０〜５００ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。
【０００９】
更に、上記水性ベース塗料は、塗料樹脂固形分１００重量部当たり、ウレタンエマルション（Ａ）を８〜３０重量部及びメラミン樹脂（Ｃ）を１５〜３５重量部含有し、且つその和（Ａ＋Ｃ）が３０〜６０重量部であることが好ましい。
【００１０】
更に、上記水性ベース塗料は、上記ウレタンエマルション（Ａ）及びメラミン樹脂（Ｃ）を、固形分比（Ａ／Ｃ）で０．２５〜１．２０であることが好ましい。以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
水性ベース塗料
本発明の塗膜形成方法に用いられる水性ベース塗料には、塗膜形成性樹脂、硬化剤、有機系や無機系の各種着色顔料及び体質顔料、必要により光輝性顔料等を含有することができる。この水性ベース塗料と後述するクリヤー塗料とを用いて形成される塗膜は、深み感や光輝感を創出すことができる。
【００１２】
上記塗膜形成性樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹、アルキド樹脂、ポリエーテル樹脂及びエポキシ樹脂等から選ばれた一つ以上の樹脂を用いることができ、その樹脂の形態としては、エマルション型、分散型あるいは溶解型等が挙げられる。特に、少なくとも塗膜形成性樹脂としてウレタンエマルション（Ａ）及びアクリルエマルション（Ｂ）を含有させることが、塗装作業性、耐候性、耐水性等の塗膜性能面から好ましい。更に、必要により水溶性アクリル樹脂あるいは水溶性ポリエ−テル樹脂等を含有させることができる。
【００１３】
上記硬化剤としては、得られた塗膜の諸性能、コストの点からメラミン樹脂（Ｃ）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、あるいはオキサゾリン化合物を添加することができる。
【００１４】
上記水性ベース塗料は、塗料樹脂固形分１００重量部当たり、ウレタンエマルション（Ａ）を８〜３０重量部及びメラミン樹脂（Ｃ）を１５〜３５重量部含有し、且つその和（Ａ＋Ｃ）が３０〜６０重量部であることが好ましい。ウレタンエマルション（Ａ）の含有割合が８重量部未満の場合は付着性等が低下し、３０重量部を超える場合は塗料の貯蔵安定性が低下する。特に好ましくは１０〜２５重量部である。メラミン樹脂（Ｃ）の含有割合が１５重量部未満の場合は硬化性等が低下し、３５重量部を超える場合は付着性、耐温水性等が低下する。特に好ましくは２０〜３５重量部である。更に上記その和（Ａ＋Ｃ）が、３０重量部未満の場合は塗装作業性が低下し、６０重量部を超える場合は塗料の貯蔵安定性が低下する。特に好ましくは３５〜５５重量部である。
【００１５】
更に、上記水性ベース塗料は、前記ウレタンエマルション（Ａ）及びメラミン樹脂（Ｃ）の、固形分比（Ａ／Ｃ）が０．２５〜１．２０であることが好ましい。下限を下回ると付着性が低下し、上限を越えると塗料の貯蔵安定性が低下する。特に、０．３０〜１．００であることが好ましい。
【００１６】
本発明で用いられるウレタンエマルション（Ａ）は、特に限定されるわけではないが、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あるい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および鎖伸長して、イオン交換水を添加することにより製造することができる。
【００１７】
上記ウレタンエマルジョン（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、また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。
【００１８】
上記グリコール類としては、特に限定されるわけではないが、少なくとも２個の活性水素を含有するものであって、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が挙げられる。
【００１９】
更に、アジピン酸あるいはフタル酸と、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あるいは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。
【００２０】
また、カルボン酸基を有するグリコールとして、特に限定されるわけではないが、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。
【００２１】
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、中和および鎖伸長し、イオン交換水を添加して分散して得ることができる。
【００２２】
その際に用いられる中和剤としては、特に限定されるわけではないが、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、アンモニア等が挙げられる。
【００２３】
また、鎖伸長剤としては、特に限定されるわけではないが、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、または芳香族ジアミン、および水等を挙げることができる。
【００２４】
例えば、上記ウレタンエマルションの市販品としては、特に限定されるわけではないが、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。
【００２５】
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、あるいは、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
本発明に用いる水性ベース組成物は、付着性、塗装作業性等を向上させるために、塗膜形成樹脂の１つとしてアクリルエマルション（Ｂ）を、塗料樹脂固形分１００重量部当たり、２５〜７０重量部で含むことができる。アクリルエマルション（Ｂ）の含有割合が２５重量部未満の場合は、付着性、強靱性等が低下し、７０重量部を超える場合は、耐水性、耐温水性等が低下する。好ましくは３０〜５５重量部である。
【００２７】
上記アクリルエマルション（Ｂ）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重量％以上含んでいる、酸価３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの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が好ましい。
【００２８】
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重量％未満である場合、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、具体的には、（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。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クリル酸エステルとの両方を意味するものである。
【００２９】
また、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物の酸価は３〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、好ましくは７〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇである。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。
【００３０】
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んでいる。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、具体的には、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のカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有するもの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。
【００３１】
また、上記α，β−エチレン性不飽和モノマー混合物は、水酸基を有することができる。上記水酸基価としては、１０〜１５０であり、好ましくは２０〜１００である。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んでいる。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、（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を挙げることができる。これらの中で好ましいものは、（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である。このようなα，β−エチレン性不飽和モノマー混合物から得られるアクリルエマルション（Ｂ）を含んだ水性塗料組成物は、上記硬化剤を含むことによって、高い硬化性を得ることができる。
【００３２】
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）を含むことができる。
【００３３】
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以外の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の含有量が３５重量％未満に設定する必要がある。
【００３４】
また、上記アクリルエマルション（Ｂ）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、上記アクリルエマルション（Ｂ）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ができる。
【００３５】
本発明の方法で用いられる上記アクリルエマルション（Ｂ）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は、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など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ことにより行うことができる。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してもよい。
【００３６】
上記重合開始剤としては、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）など）、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など）、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など）等が好ましい。
【００３７】
上記乳化剤としては、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、特に、反応性乳化剤、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）等が好ましい。
【００３８】
また、分子量を調節するために、ラウリルメルカプタンのようなメルカプタン及びα−メチルスチレンダイマーなどのような連鎖移動剤を必要に応じて用いてもよい。
【００３９】
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重量％であり、０．２〜２重量％であることが好ましい。
【００４０】
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。
【００４１】
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を一緒にしたものが、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を一緒にしたものが満たすことになる。
【００４２】
このようにして得られる上記アクリルエマルション（Ｂ）の平均粒子径は０．０１〜１．０μｍの範囲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恐れがある。この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。
【００４３】
上記アクリルエマルション（Ｂ）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ためである。この中和は、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。
【００４４】
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、二酸化チタン等があげられる。また、体質顔料として、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等を用いることができる。更に、アルミニウム粉、マイカ粉等の扁平顔料を光輝感の現れない程度に添加しても良い。
【００４５】
また、上記ベース塗料には、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、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、架橋あるいは非架橋の樹脂粒子等を粘性制御剤として挙げることができる。
【００４６】
上記光輝性顔料としては、形状は特に限定されず、更に着色されていても良いが、例えば、平均粒径（Ｄ50）が２〜５０μｍであり、且つ厚さが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、更に好適に用いられる。
【００４７】
上記塗料中の光輝性顔料の顔料濃度（ＰＷＣ）は、一般的に２０．０％以下である。上限を越えると塗膜外観が低下する。好ましくは、０．０１％〜１８．０％であり、より好ましくは、０．１％〜１５．０％である。光輝剤の含有量が２０．０重量％を超えると、塗膜外観が低下する。
【００４８】
上記光輝性顔料としては、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及びその混合物が挙げられる。更に、干渉マイカ顔料、ホワイトマイカ顔料、グラファイト顔料その他の着色、有色偏平顔料等を併用しても良い。
【００４９】
上記光輝性顔料およびその他の全ての顔料を含めた塗料中の全顔料濃度（ＰＷＣ）としては、０．１〜５０％であり、好ましくは、０．５％〜４０％であり、より好ましくは、１．０％〜３０％である。上限を越えると塗膜外観が低下する。
【００５０】
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、あるい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。
【００５１】
上記アルキル基の炭素数としては８〜１８であることが好ましく、１０〜１４であることが更に好ましい。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、不具合が生じる恐れがある。
【００５２】
このような化合物として、具体的には、２−エチルヘキシルアシッドホスフェート、モノ−又はジ−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が挙げられる。
【００５３】
本発明で用いる水性ベース塗料が上記化合物を含む場合、上記化合物の含有量は、塗料樹脂固形分に対して０．１〜５重量％であることが好ましく、０．２〜２重量％であることが更に好ましい。上記含有量が０．１重量％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重量％を超える場合、耐水性が低下する恐れがある。
【００５４】
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る。
【００５５】
本発明に用いられる塗料組成物の製造方法は、後述するものを含めて、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を用い得る。
【００５６】
クリヤー塗料
上記クリヤー塗料は、特に限定されないが、イソシアネート化合物を硬化剤とするクリヤー塗料である。その他に、クリヤー塗料には水酸基価を有する塗膜形成性樹脂を含有する。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、本発明ではイソシアネート基（ＮＣＯ）と水酸基（ＯＨ）との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．６〜１．５の範囲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。特に好ましくは、０．７〜１．３である。このクリヤー塗料の形態としては、溶剤型および水性型のものを挙げることができる。
【００５７】
上記クリヤー塗料に含有される水酸基含有樹脂としては、２０〜１８０の水酸基価を有することが好ましく、好ましくは３０〜１６０である。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。
【００５８】
更に、数平均分子量が１０００〜２００００であることが好ましく、更に好ましくは２０００〜１５０００である。１０００より小さいと作業性およ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。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。
【００５９】
また更に、上記水酸基含有樹脂は、２〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有することが好ましく、更に好ましくは３〜２５ｍｇＫＯＨ／ｇである。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。
【００６０】
上記水酸基含有樹脂としては、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好ましいものとして挙げることができ、１種または２種以上を併用して用いることができる。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。
【００６１】
上記硬化剤としてのイソシアネート化合物は、特に限定されず、代表的なイソシアネート類としては、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など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および混合物を用いることができる。
【００６２】
更に、上記クリヤー塗料には、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤を添加されていることが好ましい。粘性制御剤は、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。また必要により、硬化触媒、表面調整剤等を含むことができる。
【００６３】
部材
本発明の塗装仕上げ方法では、鋼板部とプラスチック部とを併有する自動車車体を被塗物とするが、鋼板部材としては、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、プラスチック部とは、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が挙げられる。
【００６４】
具体的に、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。
【００６５】
本発明の方法では、上記各鋼板部と各プラスチック部とを少なくとも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、自動車とは、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を併有するものを含むものとする。
【００６６】
更に、本発明の方法に用いられる部材には、必要により下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜が形成されていても良い。中塗り塗膜を形成する中塗り塗料としては、例えば、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のものが挙げられるが、上塗りとの色相を合わせたものや各種の着色顔料を組み合わせたものを用いることもできる。
【００６７】
具体的には、プラスチック部材には導電性プライマー、鋼板部材にはメラミン硬化系あるいはイソシアネート硬化系のプライマー等を用いることができる。
【００６８】
塗装仕上げ方法
本発明の方法は、自動車車体の鋼板部とプラスチック部との両部材上に、同一種類の水性ベース塗料を塗装する工程、更に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同一種類のクリヤー塗料を塗装する工程、及び両部材上に形成された積層塗膜を同時に硬化させる工程を包含する。
【００６９】
上記水性ベース塗料及びクリヤー塗料は、順次、静電塗装機を用いてウエットオンウエットで塗装する。上記水性ベース塗料の塗装機としては、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、或いは、通称「μμ（マイクロマイクロ）ベル」、「μ（マイクロ）ベル」あるいは「メタベル」等と言われる回転霧化式の静電塗装機が挙げられる。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。
【００７０】
上記水性ベース塗料は、上述した静電塗装機の霧化方式、あるいは温度、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、希釈媒体である水を用いて希釈され、粘度調整される。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。この範囲外ではタレ、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。
【００７１】
本発明の方法において、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、その乾燥膜厚は５〜３５μｍに設定することができ、好ましくは７〜２５μｍである。ベース塗膜の膜厚が３５μｍを超えると、鮮映性が低下したり、塗膜にムラまたは流れが生じることがあり、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、いずれも好ましくない。
【００７２】
本発明の方法では、この水性ベース塗料を塗装して得られるベース塗膜を、良好な仕上がり塗膜を得るために、クリアー塗料を塗装する前に、未硬化のベース塗膜を４０〜１００℃で２〜１０分間加熱しておくことが望ましい。
【００７３】
本発明の方法では更に、未硬化のベース塗膜の上に、クリヤー塗料をウエットオンウエットで塗布し、クリヤー塗膜を形成する。その際に、例えばベース塗膜を一部単層のまま残しておけば、硬化後のベース塗膜について、ゲル分率や塗膜破壊強度等の特性を容易に測定することができる。
【００７４】
車体の塗装を実際に行う場合は、例えば外部から見えない鋼板の裏面や側面をベース塗膜単層のまま残しておけばよい。または、別途サンプルを準備し、これにベース塗膜のみ同時に塗布してもよい。ベース塗膜のみを塗布したサンプルは、その後、クリアー塗料を塗装しないこと以外は車体と同様に硬化処理される。
【００７５】
本発明の方法において、上記ベース塗膜を形成した後に塗装さ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。塗装方法として具体的には、先に述べたμμベル、μベル等の回転霧化式の静電塗装機により塗膜形成することが好ましい。
【００７６】
上記クリヤー塗料は、上述した静電塗装機の霧化方式、あるいは温度、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、希釈媒体である有機溶剤を用いて希釈され、粘度調整される。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。この範囲外ではタレ、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。
【００７７】
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。
【００７８】
上述のようにして得られた積層された塗膜は、同時に硬化させる、いわゆる２コート１ベークによって塗膜形成を行う。この場合、焼き付け乾燥炉を省略することができ、経済性及び環境面からも好ましい。
【００７９】
上記積層塗膜を硬化させる硬化温度を９０〜１４０℃に設定することで高い架橋度の硬化塗膜が得られる。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分が適当である。
【００８０】
硬化させた塗膜のうち、ベース塗膜はゲル分率が７０％以上９５％未満であり、塗膜破壊強度が７５〜４００ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。ベース塗膜のゲル分率が７０％未満では付着性が低下し、９５％以上では塗膜が堅く脆くなる。好ましくは、ベース塗膜のゲル分率は７２〜９３％である。また、ベース塗膜の破壊強度が７５ｋｇ／ｃｍ2を下回ると付着性が低下し、４００ｋｇ／ｃｍ2を越えると堅く脆くなる。好ましくは、ベース塗膜の破壊強度は８０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2である。
【００８１】
また、硬化させた塗膜のうち、積層塗膜はゲル分率が９５％以上１００％以下であり、塗膜破壊強度が２４０〜５００ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。積層塗膜のゲル分率が９５％未満では耐水性及び耐溶剤性が低下する。更に、積層塗膜の破壊強度が２４０ｋｇ／ｃｍ2を下回ると付着性が低下し、５００ｋｇ／ｃｍ2を上回ると堅く脆く、傷つき易くなる。好ましくは、積層塗膜の破壊強度は２４５〜４５０ｋｇ／ｃｍ2である。
【００８２】
尚、上記ゲル分率は、例えば、剥離した塗膜をアセトン入りのソックスレー抽出器を用いて、溶解成分を抽出した後、塗膜を乾燥し、｛（抽出後の塗膜重量）／（抽出前の塗膜重量）｝×１００の式に塗膜重量の測定値を代入することで、算出することができる。
【００８３】
また、塗膜の破壊強度は、例えば、東洋ボードウイン社製引張試験器「ＴＥＮＳＩＬＯＮ  ＵＴＭ−１１１−１００」（商品名）等の引張試験機を用いて、塗膜から直接測定することができる。
【００８４】
本発明で形成される積層塗膜の膜厚は、多くの場合３０〜３００μｍであり、好ましくは５０〜２５０μｍである。上限を越えると、冷熱サイクル等の膜物性が低下し、下限を下回ると膜自体の強度が低下する。
【００８５】
【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。尚、以下に於いて「部」とあるのは「重量部」を意味する。
【００８６】
製造例
塗膜形成性樹脂の製造
製造例１
アクリルエマルションの製造
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重量％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。
【００８７】
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。
【００８８】
次いで、４０℃まで冷却し、４００メッシュフィルターで濾過した。更に１０重量％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、不揮発性分３０％、固形分酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０、Ｔｇ０℃のアクリルエマルションを得た。
【００８９】
製造例２
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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％、重量平均分子量が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。
【００９２】
製造例３
光輝材ペーストの製造
２−エチルヘキシルグリコール３７．２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）４６．７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％）１６．１部及びラウリルアシッドフォスフェート０．３重量部を徐々に添加し、固形分４６．４重量％のアルミニウム顔料を含む光輝材ペーストを得た。
【００９３】
実施例１
水性ベース塗料１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％）３２．１部、先の製造例のアクリルエマルションを１６１．３部、先の製造例の水溶性アクリル樹脂を２４．５部、先の製造例の光輝材ペーストを３６．６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３５．６部を混合攪拌し、１０重量％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１を得た。尚、ウレタンエマルション（Ａ）とメラミン樹脂（Ｃ）の和（Ａ＋Ｃ）は、塗料樹脂固形分１００重量部当たり、３８．０であり、ウレタンエマルション（Ａ）とメラミン樹脂（Ｃ）の比（Ａ／Ｃ）は０．３９であった。この塗料をイオン交換水を用いて４５秒（Ｎｏ．４フォードカップを使用し、２０℃で測定）に希釈にした。
【００９４】
塗膜形成方法
・プラスチック部材の準備
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）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、プラスチック部材を準備した。
【００９５】
・鋼板部材の準備
リン酸亜鉛処理した３００×２００×０．８ｍｍのダル鋼板に、パワートップＶ−６（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分間焼き付けた塗板に、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−２（日本ペイント社製メラミン硬化型中塗り塗料、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、鋼板部材を得た。
【００９６】
・積層塗膜の形成
先に得られたプラスチック部材を、上記鋼板部材の半面に張り付け、プラスチック部と後半部を併せもつ被塗物を準備した。次に先の調整例の水性塗料組成物１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。
【００９７】
プレヒート後、塗装板を室温まで放冷し、クリアー塗料として「Ｒ２９８クリアー」（日本ビーケミカル社製イソシアネート硬化型クリアー塗料、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１２０℃で３０分間焼き付けして、被塗物上に複層塗膜を形成した。得られた各部材間には、全く色相差を認めなかった。
【００９８】
また、塗装面の艶感を下記の判断基準で目視評価した。
＜艶感判断基準＞
５；非常に艶がよい
４；艶がよい
３；艶はある
２；若干艶が落ちる
１；艶感がない
【００９９】
次に、塗板を室温で７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。
【０１００】
＜付着性評価基準＞
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以上の剥がれ
【０１０１】
更に上記被塗物の塗装と同時に、１０×２０ｃｍのポリプロピレン板上に上記水性ベース塗料のみを塗装したもの、及び更にクリヤー塗料を塗装し、積層塗膜を形成し、１２０℃で３０分間加熱硬化させたものをそれぞれ作成した。次に、塗板を室温で７日間室温で放置した後、各塗膜を剥離し、ゲル分率を測定すると、ベース塗料のみを塗装したものは９２．７％であり、積層塗膜を形成したものは９７．９％であった。また、ベース塗膜の塗膜破壊強度は、１５０ｋｇ／ｃｍ2であり、積層塗膜の塗膜破壊強度は３００ｋｇ／ｃｍ2であった。予め、クリヤー塗膜単体のゲル分率及び塗膜破壊強度とを測定すると、９９．１％、５００Ｋｇ／ｃｍ2であった。
【０１０２】
尚、上記ゲル分率は、剥離した塗膜をアセトン入りのソックスレー抽出器で３時間、溶解成分を抽出した後、１１０℃で３０分間乾燥し、｛（抽出後の塗膜重量）／（抽出前の塗膜重量）｝×１００の式に塗膜重量の測定値を代入し、算出した。また、塗膜の破壊強度は、東洋ボードウイン社製引張試験器「ＴＥＮＳＩＬＯＮ  ＵＴＭ−１１１−１００」（商品名）を用いて、測定塗膜の有効幅１０ｍｍ、有効長５０ｍｍで、引っ張りスピード５ｍｍ／分で測定した。以上の結果を表１に示した。
【０１０３】
実施例２〜６
実施例２及び３は、実施例１の水性ベース塗料をそのまま用いて塗膜を作成し、ゲル分率及び塗膜破壊強度の測定に供じる全ての塗膜の焼付硬化温度を１００℃及び９０℃に設定して硬化塗膜を作成し、実施例１と同様に評価した。実施例４〜６は、予め、先の調製例で得られた水性ベース塗料１と同様に、固形分配合が表１に示す塗料成分になるように各ベース塗料を調製したものを用いて、実施例１と同様に、ベース塗料及びクリヤー塗料の順で塗布し、積層塗膜を作製、評価した。
【０１０４】
比較例１〜６
比較例１及び２は、比較例１の水性ベース塗料を用いて塗膜を作成し、比較例１は実施例１と同様に１２０℃で塗膜を硬化させ、評価した。比較例２はゲル分率及び塗膜破壊強度の測定の供じる全ての焼付硬化温度を９０℃に設定して塗膜を作成し、評価した。また、比較例３及び４、比較例５及び６についても比較例１及び２に準じて、硬化塗膜を形成し、同様に評価した。以上の実施例及び比較例について評価結果を表１に示した。
【０１０５】
【表１】
0003954377.tif 000002
【０１０６】
【表２】
0003954377.tif 000003
【０１０７】
上記水性ベース塗料を用いて形成したベース塗膜は、９０〜１２０℃の幅広い硬化温度において、単独では７０〜９５％と、やや低いゲル分率を示すにもかかわらず、積層塗膜として上記クリヤー塗膜と組み合わせることで、一定のゲル分率及び塗膜破壊強度を示すことができ、優れた耐水二次付着性及び意匠性を示すことができると分かった。また更に、得られた積層塗膜のゲル分率は、ベース塗膜単体のゲル分率とクリヤー塗膜単体のゲル分率との単純平均値より向上していることがわかった。
【０１０８】
【発明の効果】
本来、自動車用上塗り塗料は、１２０℃〜１６０℃焼付け時に塗膜のゲル分率が９０％以上で塗膜性能が発揮されるように設計されているが、本発明で用いた水性ベース塗料は、イソシアネート化合物を硬化剤とする低温硬化型のクリヤーと組み合わせることによりゲル分率７０〜９０％でも積層塗膜の性能が確保できることがわかった。
【０１０９】
塗膜性能、特に耐水二次付着性は、ベース塗膜／クリヤー塗膜の界面に近いところのベース塗膜の硬化度合い、例えばゲル分率や塗膜破壊強度に支配されていると推定される。ベース塗膜のゲル分率が９０％以下でも付着性などが確保されることから、クリヤー側と下塗り側のそれぞれの界面に近い所のベース塗膜が、層内で機能分担して自動車用上塗り塗膜の１２０℃〜１６０℃焼き付け型と同等の塗膜性能が確保できていると考える。
【０１１０】
更に、本発明の方法により、鋼板部材とプラスチック部材とを同時に、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ようになった。