(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック素材表面にポリオレフィン樹脂エマルションを主成分とする水性プライマー塗料を塗ってプライマー塗料塗膜を形成し、このプライマー塗料塗膜上に着色塗料を塗り重ねて着色塗料塗膜を形成し、この着色塗料塗膜上にクリヤー塗料を塗り重ねてクリヤー塗料塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記プライマー塗料塗膜、着色塗料塗膜およびクリヤー塗料塗膜を同時に焼き付けて、前記プラスチック素材の表面に硬化塗膜を形成する焼き付け工程と、
を含む、プラスチック素材の塗装方法。
【請求項２】
前記着色塗料および／またはクリヤー塗料を、静電塗装法で塗り重ねる、請求項１に記載のプラスチック素材の塗装方法。
【請求項３】
前記焼き付け工程の焼き付け温度が５０〜１４０℃で、焼き付け時間が１０〜１２０分間である、請求項１または２に記載のプラスチック素材の塗装方法。
【請求項４】
前記クリヤー塗料が、熱硬化型塗料である、請求項１から３までのいずれかに記載のプラスチック素材の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック素材の塗装方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材に着色塗料を塗り、クリヤー塗料を塗り重ねた後、着色塗料塗膜およびクリヤー塗料塗膜を同時に焼き付ける、いわゆる２コート１ベーク方式による塗装方式はよく知られている。この塗装方式は、一般に、ウェットオンウェット方式と呼ばれており、仕上がり外観や耐候性等に優れ、密着性および耐水性も良好な硬化塗膜を形成することができ、しかも、塗膜の焼き付けを２度行う必要がなく、塗装工程を短縮できることから、現在、塗装方法の主流になっている。
【０００３】
ところで、基材としてプラスチック素材を用いる場合、基材との密着性を向上させるため、着色塗料やクリヤー塗料等の上塗り塗料を塗る前に、プライマー塗料を塗ることが必要となる。このプライマー塗料として従来は溶剤型のものが用いられていた。溶剤型プライマー塗料を用いる場合は、着色塗料塗膜を形成する前に、プラスチック素材にプライマー塗料を塗ってプライマー塗料塗膜を形成した後、焼き付けを行っておくことが必要となる。すなわち、溶剤型プライマー塗料では、プライマー塗料塗膜の上に着色塗料塗膜を塗り重ねて同時に焼き付けるということが困難であった。その理由の１つは、着色塗料としては一般に溶剤型着色塗料が用いられるので、プライマー塗料塗膜の焼き付けを予め行っておかないと、溶剤を含んだプライマー塗料塗膜と溶剤性着色塗料塗膜とが混ざり合い、これらの境界がなくなって、目的とする仕上がり外観や密着性の向上効果が得られなくなることである。もう１つの理由は、塗料の塗装効率を上げるために、着色塗料は一般に静電塗装法を用いて塗られるが、溶剤を含んだプライマー塗料塗膜上に着色塗料を塗り重ねようとしても、溶剤が絶縁性であるため、プラスチック素材からなる被塗物の通電性が十分ではなく、静電塗装法を行うことができなくなることである。
【０００４】
このように、プラスチック素材に塗装を施す場合、従来は焼き付け工程を２度も行う必要があった。ところが、プラスチック素材は、その耐熱性が低いため、焼き付け時に熱変形が起き易い。これを防ぐために、焼き付け温度を中低温（１４０℃以下）に設定して、焼き付け時間を長くする必要があった。しかし、この場合、中低温で焼き付けるというものの、プラスチック素材は、鋼板等の金属素材と比較して熱容量が大きいので、結果として焼き付け時に多量の熱エネルギーが必要となる。このため、焼き付け時のエネルギーコストを削減することが強く求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、プラスチック素材の表面に密着性および耐水性が良好な硬化塗膜を形成するに当たり、塗装工程の全時間を短縮することができて、すなわち、焼き付け工程を１回省くことができて、エネルギーコストの低いプラスチック素材の塗装方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、種々の実験を重ねた結果、溶剤型プライマー塗料の代わりに水性プライマー塗料を用いると、溶剤型着色塗料と混じり合うことがなく、また、水性プライマー塗料は通電性が高いので、プライマー塗料塗膜を焼き付けなくても、プラスチック素材からなる被塗物に通電性を付与できることがわかったので、プライマー塗料塗膜を着色塗料塗膜と同時に焼き付けすることの目処が立ち、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明のプラスチック素材の塗装方法は、
プラスチック素材表面にポリオレフィン樹脂エマルションを主成分とする水性プライマー塗料を塗ってプライマー塗料塗膜を形成し、このプライマー塗料塗膜上に着色塗料を塗り重ねて着色塗料塗膜を形成し、この着色塗料塗膜上にクリヤー塗料を塗り重ねてクリヤー塗料塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記プライマー塗料塗膜、着色塗料塗膜およびクリヤー塗料塗膜を同時に焼き付けて、前記プラスチック素材の表面に硬化塗膜を形成する焼き付け工程と、
を含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチック素材の塗装方法は、塗膜形成工程と焼き付け工程とを含む。以下、この塗装方法を詳しく説明する。
塗膜形成工程
塗膜形成工程は、プラスチック素材表面に、水性プライマー塗料、着色塗料およびクリヤー塗料を、この順番に塗り重ねて、各塗料を含む３つの塗料塗膜をプラスチック素材表面に形成する工程である。
【０００９】
まず、塗膜形成工程で用いられる、プラスチック素材、水性プライマー塗料、着色塗料およびクリヤー塗料について、詳しく説明する。
本発明で用いられるプラスチック素材は、特に限定されないが、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ＡＢＳ、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ＰＰＯ、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００１０】
本発明で用いられる水性プライマー塗料は、着色塗料およびクリヤー塗料を上塗りするのに先立って、プラスチック素材表面に直接塗られる塗料である。水性プライマー塗料は、プライマー用樹脂および水を主成分として含み、適宜、顔料等が含まれている。プライマー用樹脂は、後述の硬化塗膜とプラスチック素材とを密着させ、硬化塗膜の耐水性、耐溶剤性等を向上させるものであり、エマルションおよび／または水溶性樹脂組成物の形態で水性プライマー塗料に含まれる。
【００１１】
上記エマルションは、プライマー用樹脂が粒子状に水媒体中に分散し、その粒子表面が、乳化剤、界面活性剤、分散剤等で安定化されたものである。エマルションとしては、たとえば、プライマー用樹脂としてアクリル樹脂を用いたアクリル樹脂エマルションや、同様にプライマー用樹脂としてそれぞれの樹脂を用いた、ポリエステル樹脂エマルション、ポリウレタン樹脂エマルション、ポリオレフィン樹脂エマルション、エポキシ樹脂エマルション、アミノ樹脂エマルション等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。さらに必要に応じて、これらの樹脂を変性したものを含むものでもよく、諸性能を向上させるのに有効である。中でも、エマルションが、アクリル樹脂エマルション、ポリウレタン樹脂エマルションおよびポリオレフィン樹脂エマルションから選ばれる少なくとも１種のものであると、プライマー塗料塗膜が硬化した硬化塗膜と、プラスチック素材との密着性がさらに向上するため好ましい。
【００１２】
上記水溶性樹脂組成物は、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エーテル基等の極性官能基を有し、その親水性によって水媒体中に溶解することができる水溶性樹脂をプライマー用樹脂として含む組成物である。水溶性樹脂組成物に用いられるプライマー用樹脂としては、たとえば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、繊維素樹脂等を基本構造として有する水溶性樹脂が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。中でも、水溶性樹脂組成物に含まれるプライマー用樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアミノ樹脂から選ばれる少なくとも１種を基本構造として有する水溶性樹脂であると、プラスチック素材に対する密着性をさらに向上させることができるため好ましい。
【００１３】
水性プライマー塗料に含まれるエマルションおよび水溶性樹脂組成物の配合割合については、特に限定されないが、水性プライマー塗料が熱可塑性である場合は、エマルションを主成分として用いると、水の蒸発が速いので乾燥が容易となり、さらに、塗り重ねられる着色塗料との混ざり合いが少なく、外観、密着性や耐水性等の塗膜性能が発現し易いため好ましく、エマルションのみを用いるとさらに好ましい。一方、水性プライマー塗料が熱硬化性である場合は、必ずしもエマルションを主成分として用いなくても、密着性や耐水性等の塗膜性能を付与することができる。また、エマルションを併用してもよく、水溶性樹脂と硬化剤のみでもよい。しかし、水性プライマー塗料が熱硬化性である場合は、着色塗料およびクリヤー塗料を塗り重ねた後、焼き付け温度と時間とが重要となる。すなわち、水性プライマー塗料が十分硬化するのに必要な焼き付け条件を設定しなければならないが、過度に焼き付けるとプライマー塗料塗膜と、着色塗料塗膜およびクリヤー塗料塗膜との硬化性が異なるため、外観や密着性が低下することがある。
【００１４】
エマルションや水溶性樹脂組成物は、アミノ樹脂、イソシアネート樹脂、オキサゾリン樹脂やヒドラジン化合物等の硬化剤をさらに含む熱硬化性を有するものでもよい。
水性プライマー塗料は水を主成分として含み、その配合割合は、水性プライマー塗料全体に対して、好ましくは５０〜９０重量％、さらに好ましくは６０〜８０重量％である。水の配合割合が５０重量％未満であると、塗料粘度が高くなり、貯蔵安定性や、塗装作業性が低下する。他方、水の配合割合が９０重量％を超えると、水性プライマー塗料中の有効固形分量の割合が低下し、塗装効率が悪くなり、タレ、ワキ等の外観異状が生じやすくなる。なお、水性プライマー塗料は、有機溶剤をさらに含んでもよく、その配合割合は、通常、水性プライマー塗料に含まれる水に対して４０重量％以下である。
【００１５】
上記有機溶剤としては、たとえば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル等のエステル類；ｎ−ブチルエーテル、イソブチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｎ−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール等のアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のセロソルブ類；ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のカービトール類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類；ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジアセトンアルコール等のその他の溶剤類等を挙げることができる。
【００１６】
水性プライマー塗料に含まれる顔料としては、たとえば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、紺青等の無機顔料；アゾ系、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、インジゴ系、フタロシアニン系等の有機顔料等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。
水性プライマー塗料は、必要に応じて、公知の補助配合剤を含有させることができる。補助配合剤としては、たとえば、導電性カーボン、導電性フィラー、金属粉等の導電性付与剤；無機充填剤；有機改質剤；安定剤；可塑剤；添加剤等が挙げられる。特に、水性プライマー塗料が導電性付与剤を含有したものであると、水性プライマー塗料から得られる塗膜の水分含有量にかかわらず導電性が付与され、着色塗料および／またはクリヤー塗料を容易に静電塗装法で塗り重ねることができるため好ましい。
【００１７】
本発明で用いられる着色塗料は、水性プライマー塗料を塗って形成したプライマー塗料塗膜を焼き付けて硬化させることなく、そのままプライマー塗料塗膜上に塗り重ねて着色塗料塗膜を形成させるのに用いられる塗料であり、クリヤー塗料に先立って使用される。着色塗料は、溶剤性着色塗料、水性着色塗料のいずれを用いてもよいが、最近の環境問題を考慮すると、水性着色塗料が好ましい。
【００１８】
上記溶剤性着色塗料に含まれる溶剤性着色塗料用樹脂としては、たとえば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、繊維素樹脂等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。さらに、溶剤性着色塗料は、溶剤性着色塗料用樹脂と反応させて架橋硬化させるための硬化剤を含むものであってもよく、このような硬化剤として、たとえば、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン樹脂等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
上記水性着色塗料に含まれる水性着色塗料用樹脂としては、たとえば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、繊維素樹脂等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。水性着色塗料用樹脂は、通常、エマルションおよび／または水溶性樹脂組成物の形態で塗料に配合される。なお、水性着色塗料は、溶剤性着色塗料と同様に、硬化剤をさらに含むものであってもよい。
【００２０】
着色塗料には、通常、メタリック顔料や着色顔料が含まれている。メタリック顔料としては、たとえば、アルミニウムフレーク、銅ブロンズフレーク、雲母状酸化鉄、マイカフレーク、金属酸化物を被覆した雲母状酸化鉄、金族酸化物を被覆したマイカフレーク等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。着色顔料としては、たとえば、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、カーボンブラック等の無機顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、カルバゾールバイオレット、アントラペロミジンイエロー、フラバンスロンイエロー、インダンストロンブルー、キナクリドンバイオレット等の有機顔料等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
着色塗料は、必要に応じて、公知の補助配合剤を含有させることができる。補助配合剤としては、たとえば、無機充填剤、有機改質剤、安定剤、可塑剤、添加剤等が挙げられる。
本発明で用いられるクリヤー塗料は、着色塗料塗膜を焼き付けて硬化させることなく、そのまま着色塗料塗膜上に塗り重ねてクリヤー塗料塗膜、つまり、３層塗膜のトップ層（最上層）を形成させるのに用いられる塗料であり、優れた耐候性や耐溶剤性等の物性を硬化塗膜に付与する。
【００２２】
クリヤー塗料に含まれるクリヤー塗料用樹脂としては、たとえば、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン変性樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、１種のみ、または、２種以上を併用してもよい。クリヤー塗料が、メラミンホルムアルデヒド樹脂、イソシアネート樹脂、エポキシ樹脂および、オキサゾリン樹脂から選ばれる少なくとも１種の硬化剤をさらに含む熱硬化型塗料であると、優れた塗膜性能が得られるとともに、クリヤー塗料の高固形分化が可能となり、クリヤー塗料中に含まれる溶剤量を減少させることができる。
【００２３】
クリヤー塗料は、必要に応じて、公知の補助配合剤を含有させることができる。補助配合剤としては、たとえば、有機改質剤、安定剤、添加剤等が挙げられる。
次に、塗膜形成工程の操作について詳しく説明する。
塗膜形成工程は、さらに細分化すると、水性プライマー塗膜形成工程と、着色塗膜形成工程と、クリヤー塗膜形成工程とに分けられる。
【００２４】
まず最初に、水性プライマー塗膜形成工程は、プラスチック素材を準備し、この表面に水性プライマー塗料を塗って、プライマー塗料塗膜を形成させる工程である。水性プライマー塗料を塗るのに先立って、必要に応じて、プラスチック素材を洗浄、脱脂しておいてもよい。水性プライマー塗料は、たとえば、スプレー塗装、印毛塗り、ロール塗り、流し塗り等の手法で塗ることができる。水性プライマー塗料の塗布量（乾燥膜厚）は、特に限定されないが、２〜３０μｍであると、密着性、耐水性および耐溶剤性等が向上するため好ましい。
【００２５】
水性プライマー塗膜形成工程では、得られるプライマー塗料塗膜を焼き付けて硬化させずにそのままにしておき、次の着色塗膜形成工程で着色塗料がプライマー塗料塗膜上に塗り重ねられる。なお、プライマー塗料塗膜の平滑性を確保し、泡抜け等を促進するために、室温下または温風条件下、１〜２０分間乾燥してもよく、プラスチック素材の表面に形成される硬化塗膜の仕上がり外観を向上させることができるため好ましい。
【００２６】
次に、着色塗膜形成工程は、水性プライマー塗膜形成工程で得られたプライマー塗料塗膜上に、着色塗料を塗り重ねてプライマー塗料塗膜の表面に着色塗料塗膜を形成させる工程である。
着色塗料は、仕上がり外観を向上させ、優れた美粧性を得るために、通常は、エアースプレーまたはエアレススプレーを用いて、プライマー塗料塗膜の表面に塗り重ねられる。
【００２７】
プライマー塗料塗膜は水を含んでおり、水性プライマー塗料に導電性材料を配合しなくても、ある程度の導電性を有しているので、プライマー塗料塗膜の水分量を制御することにより、着色塗料を静電スプレーを用いて塗り重ねることができ、エネルギーコストをさらに低くし、環境汚染を防止できるため好ましい。なお、静電スプレーで着色塗料を塗り重ねる場合、水性プライマー塗料に導電性材料が配合されていると、導電性をプライマー塗料塗膜により確実に付与できるため好ましい。着色塗料の塗布量（乾燥膜厚）は、特に限定されないが、１０〜５０μｍであると、着色性（隠ぺい性）や耐溶剤性等が向上するため好ましい。
【００２８】
着色塗膜形成工程では、得られた着色塗料塗膜および水性プライマー塗膜形成工程で得られたプライマー塗料塗膜を焼き付けて硬化させずにそのままにしておく。そして、次のクリヤー塗膜形成工程でクリヤー塗料が着色塗料塗膜上に塗り重ねられる。なお、着色塗料塗膜の平滑性を確保し、泡抜け等を促進し、メタリック顔料を用いた場合にこれを配向させるために、室温下または温風条件下、１〜２０分間乾燥してもよく、プラスチック素材の表面に形成される硬化塗膜の仕上がり外観を向上させることができるため好ましい。
【００２９】
最後に、クリヤー塗料形成工程は、着色塗膜形成工程で得られた着色塗料塗膜の表面に、クリヤー塗料を塗り重ねて着色塗料塗膜上にクリヤー塗料塗膜を形成させる工程である。
クリヤー塗料は、通常は、エアースプレーまたはエアレススプレーを用いて、着色塗料塗膜の表面に塗り重ねられるが、静電スプレーを用いて塗り重ねることもでき、エネルギーコストをさらに低くし、環境汚染を防止できるため好ましい。クリヤー塗料の塗布量（乾燥膜厚）は、特に限定されないが、１５〜７０μｍであると、仕上がり外観、耐水性、耐溶剤性、耐候性等が向上するため好ましい。
【００３０】
以上のようにして、プラスチック素材の表面に、水性プライマー塗料、着色塗料およびクリヤー塗料をこの順番に塗り重ねて、各塗料成分を含む３つの塗料塗膜をプラスチック素材表面に形成し、次の焼き付け工程が行われる。
水性プライマー塗料、着色塗料およびクリヤー塗料の選択に当たっては、焼き付け工程で十分に硬化乾燥できる塗料を選択する必要がある。乾燥が不十分で水または溶剤が硬化塗膜内部に残存すると、硬化塗膜において、耐候性、耐水性および耐溶剤性等の性能が低下し易くなる。また、クリヤー塗料が熱硬化型塗料である場合は、その硬化反応を阻害しない水性プライマー塗料や着色塗料を選択する必要があり、たとえば、ラッカー型水性プライマー塗料／２液熱硬化型溶剤性着色塗料／２液熱硬化型溶剤性型クリヤー塗料、ラッカー型水性プライマー塗料／ラッカー型水性着色塗料／２液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料等の塗料の組み合わせが挙げられる。
焼き付け工程
焼き付け工程は、前述の塗膜形成工程で形成された、プライマー塗料塗膜、着色塗料塗膜およびクリヤー塗料塗膜を同時に焼き付けて、プラスチック素材の表面に、プライマー塗料硬化塗膜、着色塗料硬化塗膜およびクリヤー塗料硬化塗膜の３層から構成される硬化塗膜を形成する工程である。
【００３１】
焼き付け条件については、プラスチック素材が熱変形せず、かつ、良好な塗膜性能が得られる温度と時間を選択するものであれば特に限定されない。
焼き付け温度は、通常、中低温である５０〜１４０℃であり、好ましくは７０〜１３０℃である。焼き付け温度が５０℃未満であると、水性プライマー塗料や着色塗料に含まれる水や溶剤の蒸発が遅く、焼き付けに時間がかかるとともに、クリヤー塗料塗膜が十分に硬化せず、硬化塗膜において、耐候性、耐水性および耐溶剤性等の性能が低下する。他方、焼き付け温度が１４０℃を超えると、水性プライマー塗料や着色塗料に含まれる水や溶剤が突沸し、クリヤー塗料塗膜が硬化した外観にワキやヘコミ等の異常を生じる。また、水や溶剤の蒸発や、各塗料塗膜の硬化によって塗料塗膜の体積収縮が急激におこるため、硬化塗膜の内部応力が高くなり、各硬化塗膜の層間で剥がれ等が生じ、密着性が低下する。
【００３２】
焼き付け時間は、通常１０〜１２０分間であり、好ましくは１５〜６０分間、さらに好ましくは２０〜４０分間である。焼き付け時間が１０分間未満であると、塗料に含まれる水や溶剤の蒸発が不十分であり、硬化塗膜において、耐候性、耐水性および耐溶剤性等の性能が低下する。他方、焼き付け時間が１２０分間を超えると、硬化しすぎで密着性等が低下し、塗装工程の全時間が長くなり、エネルギーコストが大きくなる。
【００３３】
塗料塗膜を同時に焼き付けるのに用いる加熱装置としては、たとえば、熱風、電気、ガス、赤外線等の加熱源を利用した乾燥炉等が挙げられ、また、これら加熱源を２種以上併用した乾燥炉を用いると、乾燥時間が短縮されるため好ましい。
このようにして、形成させた３層から構成される硬化塗膜では、各層間およびプライマー塗料硬化塗膜とプラスチック素材間の密着性、および、硬化塗膜の耐水性は良好である。また、この塗装方法では、３層から構成される塗料塗膜を１度の焼き付けでその硬化塗膜に変換することができるため、塗装工程の全時間を短縮することができ、エネルギーコストを低下させることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、製造例、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。なお、部および％は、いずれも、重量部および重量％を意味する。
〔製造例１〕水性プライマー塗料の製造
水溶性ウレタン樹脂（三洋化成工業（株）製、ＮＶ３５％）３８部、カーボンブラック３部、酸化チタン２７部、消泡剤１部とブチルセロソルブ４部を予備混合した後、サンドグラインダーミルを使って顔料ペーストを作製した。
【００３５】
この顔料ペースト５０部に、特開平７−２６０８８に記載されたアクリル樹脂変性塩素化ポリプロピレンエマルション（ＮＶ３０％）１４０部とアクリル樹脂エマルション（日本ビー・ケミカル（株）製、ＮＶ２８％）２０部を加えた後、表面調整剤２部と増粘剤１部をさらに混合して水性プライマーを作製した。
〔製造例２〕水性着色塗料Ａの製造
水溶性アクリル樹脂（日本ペイント（株）製、ＮＶ２３％、樹脂酸価５５KOHmg/g ）１７０部とアルミペースト（東洋アルミニウム（株）製、ＮＶ５５％）１５部をよく攪拌混合する。そこにアクリル樹脂エマルション（日本ゼオン（株）製、ＮＶ３５％）８５部、サイメル２３５（三井サイアナミッド（株）製、ＮＶ１００％）１５部、増粘剤１部とドデシルベンゼンスルホン酸のブチルセロソルブ溶液０．４部を加えて混合することにより水性着色塗料Ａを得た。
〔製造例３〕水性着色塗料Ｂの製造
水溶性アクリル樹脂（日本ペイント（株）製、ＮＶ２３％、樹脂酸価５５KOHmg/g ）１３０部、タイペークＣＲ−９７（石原産業（株）製）７０部と脱イオン交換水３５部を予備混合したのち、ダイノーミルで顔料分散して白色顔料ペーストを作製した。そこにアクリル樹脂エマルション（日本ゼオン（株）製、ＮＶ３５％）８５部、ウレタン樹脂エマルション（ゼネカ（株）製、ＮＶ３４％）５５部と増粘剤０．５部を加えて混合することにより水性着色塗料Ｂを得た。
〔実施例１〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／１液熱硬化型溶剤性着色塗料／１液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
トリクロロエタンで蒸気洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、４０℃で１０分間放置したのち、日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−３３１溶剤性着色塗料を乾燥膜厚１５μｍとなるように塗装した。本塗装板を乾燥することなく直ちに日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−３４３溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、１２０℃で３５分硬化乾燥して最終塗板（Ａ１）を得た。
〔実施例２〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／１液熱硬化型水性着色塗料／１液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で１０分間放置したのち、製造例２で作製した水性着色塗料Ａを乾燥膜厚１５μｍとなるように塗装した。本塗装板を乾燥することなく直ちに日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−３４３溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、１２０℃で３５分硬化乾燥して最終塗板（Ａ２）を得た。
〔実施例３〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／１液熱硬化型水性着色塗料／１液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で１０分間放置したのち、製造例２で作製した水性着色塗料Ａを乾燥膜厚１５μｍとなるように塗装した。本塗装板を８０℃温風で２分乾燥後、直ちに日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−３４３溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、１２０℃で３５分硬化乾燥して最終塗板（Ａ３）を得た。
〔実施例４〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／ラッカー型水性着色塗料／２液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で１０分間放置したのち、製造例３で作製した水性着色塗料Ｂを乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装した。本塗装板を乾燥することなく直ちに日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２８８溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、８０℃で３０分硬化乾燥して最終塗板（Ａ４）を得た。
〔実施例５〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／２液熱硬化型溶剤性着色塗料／２液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で１０分間放置したのち、日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２１２溶剤性着色塗料を乾燥膜厚１５μｍとなるように塗装した。本塗装板を乾燥することなく直ちに日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２８８溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、８０℃で３０分硬化乾燥して最終塗板（Ａ５）を得た。
〔実施例６〕
（ラッカー型水性プライマー塗料／２液熱硬化型溶剤性着色塗料／２液熱硬化型溶剤性クリヤー塗料）
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で１０分間放置したのち、日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２１２溶剤性着色塗料（塗料抵抗値０．３メガΩ）を乾燥膜厚１５μｍとなるように、ランズバーグ社製ベル型静電塗装機（印加電圧−５０ＫＶ）で静電塗装した。本塗装板を室温下で１０分間放置した後、日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２８８溶剤性クリヤー塗料（塗料抵抗値０．３メガΩ）を乾燥膜厚３５μｍとなるように、上記塗装機（印加電圧−５０ＫＶ）で静電塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、８０℃で３０分硬化乾燥して最終塗板（Ａ６）を得た。
〔比較例１〕
中性洗剤でよく洗浄したポリプロピレン素材に、製造例１で作製した水性プライマー塗料を乾燥膜厚１０μｍとなるように塗装した。水性プライマー塗料の塗装後、室温で５分間放置したのち８０℃で４５分乾燥した。製造例３で作製した水性着色塗料を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装した。本塗装板を室温で５分放置後、８０℃で３０分更に乾燥した。日本ビー・ケミカル（株）製Ｒ−２８８溶剤性クリヤー塗料を乾燥膜厚３５μｍとなるよう塗装した。塗装板を室温で５分放置した後、８０℃で３０分硬化乾燥して最終塗板（Ｂ１）を得た。
【００３６】
実施例１〜６および比較例１で作製した最終塗板（Ａ１）〜（Ａ６）および（Ｂ１）を１日放置した後、硬化塗膜の物性を下記の試験方法で評価した。その結果を表１に示す。
〔試験方法〕
外観      …  硬化塗膜について、ワキ、ハジキ、ムラなどの目視評価を行った。
【００３７】
密着性    …  最終塗板について、ＪＩＳＫ５４００の碁盤目テープハクリ試験を行った。
耐水性    …  最終塗板を４０℃温水に２４０時間浸漬後、１日室温乾燥してブリスター（水浸透による塗膜のフクレ）のＡＳＴＭ  Ｄ７１４による目視評価と碁盤目テープハクリ試験を行った。表１に示した結果において、分母の１００は碁盤目数であり、分子は碁盤目テープハクリ試験での残存数を示す。
【００３８】
耐湿性    …  最終塗板を５０℃、相対湿度９５％以上の環境で２４０時間放置後、１日室温乾燥してブリスターのＡＳＴＭ  Ｄ７１４による目視評価と碁盤目テープハクリ試験を行った。表１に示した結果は、耐水性と同様に記載した。
耐ガソリン性  …  最終塗板を２０℃のレギュラーガソリンに６０分浸漬後、ハガレ、フクレの有無について目視評価を行った。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
【発明の効果】
本発明のプラスチック素材の塗装方法は、硬化塗膜をプラスチック素材の表面に形成するに当たり、塗装工程の全時間を短縮することができ、エネルギーコストを低下させることもできる。また、得られる硬化塗膜を構成する各層間およびプライマー塗料硬化塗膜とプラスチック素材間の密着性、および、硬化塗膜の耐水性は良好である。さらに、プライマー塗料として、水性のものを用いているため、環境汚染を防止することも可能である。