水性ベース塗料の製造方法及び上塗り塗膜の形成方法
【課題】 優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有し、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ない塗膜を得ることができる水性ベース塗料の製造方法を提供する。
【解決手段】 塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、上記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％である水性ベース塗料の製造方法。
【解決手段】 塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、上記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％である水性ベース塗料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ベース塗料の製造方法、これにより得られる水性ベース塗料を用いる上塗り塗膜の形成方法及びこの方法により形成される積層塗膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工業用塗料に用いられる塗料は溶剤型塗料と呼ばれる希釈溶剤として有機溶剤を用いるものであった。このため、塗料中に多量の有機溶剤を含むものであったが、近年の環境に対する配慮から、含まれる有機溶剤を低減し、希釈溶剤として水を用いる水性塗料が開発されてきている。
【０００３】
自動車用塗膜は、意匠性の点において光輝性顔料を含んだメタリック色やパール色が好まれる傾向があり、このような色調を有する水性ベース塗膜は、上記の水性塗料に光輝材を含有させた水性ベース塗料を塗装することによって得られている。なかでも、メタリック色を有する塗膜は、光輝性顔料としてアルミニウム顔料を用いることによって得られることがよく知られており、このようなアルミニウム顔料は、広く自動車用としても用いられている。
【０００４】
しかしながら、従来から光輝性顔料としてよく使用されているアルミニウム顔料は、主として粒子平均厚みが０．３〜０．５μｍのような比較的厚いものであるため、このようなアルミニウム顔料を含む塗料により得られる塗膜は、緻密感、フリップフロップ性、彩度（発色性）が充分なものではなかった。
【０００５】
特許文献１には、着色下地塗膜形成工程、平均粒子径１５〜３５μｍ、粒子平均厚み０．５〜１．５μｍのアルミフレーク顔料と干渉マイカ顔料を含有する光輝性塗膜形成用塗料を塗装する光輝性塗膜形成工程及びクリヤー塗膜形成工程からなる光輝性塗膜の形成方法が開示されている。しかし、粒子平均厚み０．５〜１．５μｍのアルミニウム顔料を用いるものであるため、緻密感、フリップフロップ性、彩度が充分な塗膜を得ることができないという問題点があった。
【０００６】
特許文献２には、蒸着金属膜を粉砕して得られる厚み１００〜１０００Å、粒径５〜１００μｍ程度の光輝性顔料及びリン酸基含有化合物を含有するメタリック塗料が開示されている。しかし、塗料中に使用されているアルミニウム顔料の全体がアルミニウム蒸着膜を粉砕して得られるアルミニウム粉であるため、目的とする色相を得ることができないという問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９６９８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑み、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有し、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ない塗膜を得ることができる水性ベース塗料の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、上記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％であることを特徴とする水性ベース塗料の製造方法である。
【００１０】
上記燐片状アルミニウム顔料は、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が５〜２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであり、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の含有量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、３０〜８５質量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなる上塗り塗膜の形成方法であって、上記水性ベース塗料は、上述した水性ベース塗料の製造方法により得られるものであることを特徴とする上塗り塗膜の形成方法でもある。
【００１２】
本発明はまた、上述した上塗り塗膜の形成方法により形成されることを特徴とする積層塗膜でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
水性ベース塗料の製造方法
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、自動車用として好適に用いることができる水性ベース塗料を得ることができる製法である。
上記製造方法は、主として粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を特定量含んでなる光輝性顔料と、塗膜形成性樹脂と、硬化剤とを混合する工程からなるものである。このため、上記製造方法により得られる水性ベース塗料を用いると、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。また、目的とするメタリック色からの色相のずれを少なくすることができる。
【００１４】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、光輝性顔料、塗膜形成性樹脂及び硬化剤を混合する工程からなり、上記光輝性顔料は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものである。
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、粒子平均厚みが下限０．０５μｍ、上限０．２０μｍである。０．０５μｍ未満であると、アルミニウム顔料が折れ曲がり、アルミニウム顔料本来のメタリック感が得られなかったり、くっついたりするおそれがあり、また、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。０．２０μｍを超えると、得られる塗膜の緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。
【００１５】
本明細書において、上記粒子平均厚み（μｍ）は、数平均厚みである。上記粒子平均厚み（μｍ）は、〔４０００／水面被覆面積（ｃｍ２／ｇ）〕式により求められた値であり、その測定方法は、例えば「アルミニウムハンドブック」（昭和４７年４月１５日発行第９版、社団法人 軽金属協会；朝倉書店）第１２４３頁に記載されている。
【００１６】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、平均粒子径が下限１０μｍ、上限２０μｍである。１０μｍ未満であると、粒子が微細になり過ぎて意図した意匠が発現されないおそれがある。２０μｍを超えると、粒子の配向が乱れたり、重なり合って塗膜面から突出し、外観不良が生じるおそれがある。上記下限は、１２μｍであることが好ましく、上記上限は、１８μｍであることが好ましい。本明細書において、上記平均粒子径は、数平均粒子径である。上記平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される粒径分布の５０％値である。
【００１７】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、上述した特定の形状、特に粒子平均厚みが０．０５〜０．２０μｍのような薄い厚みを有する形状であるため、アルミニウムの緻密感を充分に有する塗膜を得ることができる。また、このような特定の形状を有する薄膜アルミニウム顔料（ａ）を用いることに起因して、優れたフリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。
【００１８】
上記水性ベース塗料の製造方法において、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、配合される燐片状アルミニウム顔料の全体１００質量％中において、下限１５質量％、上限７０質量％である。本発明において、配合する燐片状アルミニウム顔料のうち、上記範囲の量の薄膜アルミニウム顔料（ａ）を水性ベース塗料の製造の際に配合することが重要であり、これにより、アルミニウムの緻密感を充分に有し、かつ、優れたフリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。また、同時に燐片状アルミニウム顔料を用いる場合に目的としているメタリック色の色相を有する塗膜を得ることができる。１５質量％未満であると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。７０質量％を超えると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。上記下限は、３０質量％であることが好ましく、上記上限は、６０質量％であることが好ましい。
【００１９】
上記燐片状アルミニウム顔料は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）以外に、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が下限５μｍ、上限２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであることが好ましい。燐片状アルミニウム顔料として、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）のみを用いる場合には、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなる場合があるが、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）と、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）とを併用すると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性及び彩度に優れるとともに、目的とする色相からのずれを充分に抑制することができる。
【００２０】
上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）において、粒子平均厚みが０．２０μｍ以下であると、目的とする色相からのずれが大きくなったり、光輝感が低下するおそれがある。粒子平均厚みが１．０μｍを超えると、配向不良により突出し、塗膜外観不良が生じるおそれがある。上記粒子平均厚みは、０．３〜１．０μｍであることがより好ましい。
【００２１】
上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）において、平均粒子径が５μｍ未満であると、粒子が微細になり過ぎて、光輝感が充分に発揮されないおそれがある。平均粒子径が２５μｍを超えると、粒子の配向が乱れたり、重なり合って塗膜面から突出し、外観不良が生じるおそれがある。上記平均粒子径は５〜２０μｍであることがより好ましい。
【００２２】
上記水性ベース塗料の製造方法において、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の配合量は、配合される燐片状アルミニウム顔料の全体１００質量％中において、下限３０質量％、上限８５質量％であることが好ましい。３０質量％未満であると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。８５質量％を超えると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。上記下限は、４０質量％であることが好ましく、上記上限は、７０質量％であることが好ましい。
【００２３】
上記製造方法において、混合される塗膜形成性樹脂としては、従来公知のものを使用することができるが、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、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることが好ましい。樹脂の形態としては、水溶性、水分散性又はエマルションであってよい。上記塗膜形成性樹脂のなかでも、アクリル樹脂及び／又は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。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
上記塗膜形成性樹脂は、数平均分子量が下限５０００、上限３００００であることが好ましい。５０００未満であると、作業性及び硬化性が充分でないおそれがある。３００００を超えると、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おそれがある。上記下限は、７０００であることがより好ましく、上記上限は、２５０００であることがより好ましい。なお、本明細書では、上記数平均分子量は、スチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法において決定される値である。
【００２５】
上記塗膜形成性樹脂は、水酸基価が下限２０、上限１８０を有することが好ましい。２０未満であると、塗膜の硬化性が低下するおそれがある。１８０を超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、３０であることがより好ましく、上記上限は、１６０であることがより好ましい。
【００２６】
上記塗膜形成性樹脂は、酸価が下限１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、上限８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、塗膜の硬化性が低下するおそれがある。８０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、上記上限は、７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。
【００２７】
上記製造方法において、混合される硬化剤としては、従来公知のものを使用することができるが、アミノ樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物等を好ましいものとして挙げることができる。得られた塗膜の諸性能、コストの点から、アミノ樹脂及び／又はブロックイソシアネート樹脂が一般的に用いられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記硬化剤の配合量は、上記塗膜形成性樹脂の全固形分１００質量部に対して、下限２０質量部、上限１００質量部であることが好ましい。２０質量部未満であると、硬化性が不充分となるおそれがある。１００質量部を超えると、硬化膜が堅くなりすぎ、脆くなるおそれがある。２０〜４０質量部であることがより好ましい。
【００２９】
上記製造方法において、混合される光輝性顔料としては、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）、燐片状アルミニウム顔料（ｂ）のような燐片状アルミニウム顔料以外のものを併用してよく、例えば、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若しくは着色された金属製光輝材及びその混合物；燐片状アルミニウム顔料以外のアルミニウム製光輝材等を挙げることができる。また、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。
【００３０】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）、燐片状アルミニウム顔料（ｂ）以外に用いる光輝性顔料の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、平均粒子径が２〜５０μｍであり、かつ粒子平均厚みが０．３〜１．０μｍであるものが好ましい。また、平均粒子径が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。
【００３１】
上記製造方法においては、上述した成分以外に、着色顔料を混合してもよい。
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；無機系では、黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタン等を挙げることができる。また、体質顔料を混合してもよく、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等が用いられる。
【００３２】
上記製造方法において、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の顔料濃度（ＰＷＣ）が下限４％、上限１４％となるように混合されることが好ましい。４％未満であると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。１４％を超えると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。４〜１０％であることが好ましい。
【００３３】
上記製造方法において、上記光輝性顔料は、上記光輝性顔料の顔料濃度（ＰＷＣ）が２０．０％以下となるように混合されることが好ましい。２０．０％を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。より好ましくは、０．０１〜１８．０％であり、更に好ましくは、０．１〜１５．０％である。
【００３４】
上記製造方法において、使用される全顔料は、上記光輝性顔料及びその他の全ての顔料を含めた塗料中の全顔料濃度（ＰＷＣ）が０．１〜５０％となるように混合されることが好ましい。５０％を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。より好ましくは、０．５〜４０％であり、更に好ましくは、１．０〜３０％である。
【００３５】
上記製造方法においては、クリヤー塗膜とのなじみ防止、塗装作業性を確保できる水性ベース塗料を得るために、粘性制御剤を混合することができる。
上記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、架橋若しくは非架橋の樹脂粒子等を挙げることができる。
【００３６】
上記製造方法においては、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、消泡剤等を混合してもよい。これらの成分の配合量は、当業者の公知の範囲で適宜決定することができる。
【００３７】
上記製造方法は、上記塗膜形成性樹脂、硬化剤、光輝性顔料、必要に応じて他の添加剤を混合する工程からなるものである。上記混合する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、分散する等の当業者に周知のすべての方法を用いることができる。
【００３８】
上塗り塗膜の形成方法
本発明の上塗り塗膜の形成方法は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、上述した製造方法により得られる水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなるものである。上記上塗り塗膜の形成方法は、上述した水性ベース塗料を用いるものであるため、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有する積層塗膜を得ることができ、また、目的とするメタリック色からの色相のずれを少なくすることができる。
【００３９】
工程（１）
上記工程（１）は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、上述した製造方法により得られる水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成するものである。上記工程（１）を行うことにより、被塗物上に、未硬化のベース塗膜を形成することができる。
【００４０】
上記上塗り塗膜の形成方法は、種々の被塗物（基材）、例えば、金属、プラスチック、発泡体等、特に金属表面及び鋳造物に有利に用いることができるが、カチオン電着塗装可能な金属製品に対し、特に好適に使用できる。
上記金属製品としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等及びこれらの金属を含む合金を挙げることができる。具体的には、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体及び部品を挙げることができる。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。
【００４１】
電着塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法に用いられる被塗物には、化成処理された鋼板上に電着塗膜が形成されていても良い。上記電着塗膜を形成する電着塗料としては、カチオン型及びアニオン型を使用できるが、カチオン型電着塗料組成物が防食性において優れた積層塗膜を与えるため好ましい。
【００４２】
中塗り塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法に用いられる被塗物は、中塗り塗膜が形成されたものである。上記中塗り塗膜を形成する中塗り塗料としては、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のメラミン硬化系若しくはイソシアネート硬化系のものが好適に用いられる。更に、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も用いることができる。上記被塗物は、化成処理された鋼板上に電着塗膜及び中塗り塗膜がこの順に形成されているものであることが好ましい。
【００４３】
ベース塗膜
上記工程（１）において、水性ベース塗料を中塗り塗膜が形成された被塗物に塗布する方法は、作業性及び外観を高めるために静電塗装機を用いることが好ましい。上記静電塗装機としては、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；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ステージ塗装を挙げることができ、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。
【００４４】
上記水性ベース塗料を塗装して形成されるベース塗膜において、乾燥塗膜の膜厚は所望の用途により変化するが、下限５μｍ、上限３５μｍに設定することが好ましい。５μｍ未満であると、下地隠蔽性が不充分となり、膜切れ（塗膜が不連続な状態）が生じる場合がある。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場合がある。上記下限は、７μｍであることがより好ましく、上記上限は、２５μｍであることがより好ましい。
【００４５】
工程（２）
上記工程（２）は、上記工程（１）を行うことにより得られた未硬化のベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成するものである。上記工程（２）を行うことにより、被塗物上に、未硬化のベース塗膜及びクリヤー塗膜を形成することができる。
【００４６】
クリヤー塗膜
上記クリヤー塗膜は、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。
上記クリヤー塗料としては特に限定されず、例えば、塗膜形成性樹脂及び硬化剤等を含有するものを使用することができる。上記クリヤー塗料の形態としては、溶剤型、水性型及び粉体型のものを挙げることができる。
【００４７】
上記溶剤型クリヤー塗料の好ましい例としては、透明性若しくは耐酸エッチング性等の点から、アクリル樹脂及び／又はポリエステル樹脂とアミノ樹脂との組合わせ；カルボン酸・エポキシ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挙げることができる。
【００４８】
上記水性型クリヤー塗料の例としては、上記溶剤型クリヤー塗料の例として挙げたものに含有される塗膜形成性樹脂を、塩基で中和して水性化した樹脂を含有するものを挙げることができる。この中和は、重合の前又は後にジメチルエタノールアミン及びトリエチルアミンのような３級アミンを添加することにより行うことができる。
【００４９】
上記粉体型クリヤー塗料としては、熱可塑性及び熱硬化性粉体塗料のような通常の粉体塗料を用いることができる。良好な物性の塗膜が得られるため、熱硬化性粉体塗料が好ましい。熱硬化性粉体塗料の具体的なものとしては、エポキシ系、アクリル系及びポリエステル系の粉体クリヤー塗料等を挙げることができるが、耐候性が良好なアクリル系粉体クリヤー塗料が特に好ましい。
【００５０】
上記粉体型クリヤー塗料として、硬化時の揮散物が無く、良好な外観が得られ、そして黄変が少ないことから、エポキシ含有アクリル樹脂／多価カルボン酸の系の粉体塗料が特に好ましい。
更に、上記クリヤー塗料には、上述の水性ベース塗料同様に、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。
【００５１】
上記工程（２）において、クリヤー塗料をウエットオンウエットで塗布する方法は、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。
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、一般に下限１０μｍ、上限８０μｍが好ましい。１０μｍ未満であると、下地の凹凸が隠蔽できないおそれがある。８０μｍを超えると、塗装時にワキ又はタレ等の不具合が起こる場合がある。上記下限は、２０μｍであることがより好ましく、上記上限は、６０μｍであることがより好ましい。
【００５２】
工程（３）
上記工程（３）は、上記工程（１）及び工程（２）を行うことによって得られた未硬化の積層塗膜（ベース塗膜及びクリヤー塗膜）を同時に焼き付け、硬化を行うものである。上記工程（３）を行うことによって、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有し、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ない積層塗膜を得ることができる。
【００５３】
上記工程（３）は、いわゆる２コート１ベークによって塗膜形成を行うが、水性ベース塗装後に４０〜１００℃で１〜１０分間程度水分を揮散させるプレヒート工程を行うことが好ましい。
上記未硬化の積層塗膜を同時に焼き付け、硬化させる硬化温度は、下限８０℃、上限１８０℃であることが好ましい。これにより、高い架橋度の硬化塗膜が得られる。８０℃未満であると、硬化が不充分となるおそれがある。１８０℃を超えると、塗膜が固く脆くなるおそれがある。上記下限は、１２０℃であることがより好ましく、上記上限は、１６０℃であることがより好ましい。硬化時間は、硬化温度により変化するが、１２０〜１６０℃で１０〜３０分が適当である。
【００５４】
上記上塗り塗膜の形成方法により得られる積層塗膜の乾燥膜厚は、下限３０μｍ、上限３００μｍであることが好ましい。３０μｍ未満であると、膜自体の強度が低下するおそれがある。３００μｍを超えると、冷熱サイクル等の膜物性が低下するおそれがある。上記下限は、４０μｍであることがより好ましく、上記上限は、２５０μｍであることがより好ましい。
【００５５】
積層塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法により形成される硬化した積層塗膜は、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有するものである。また、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ないものでもある。従って、上記積層塗膜は、自動車車体及び部品等の被塗物に対して好適に形成されるものである。このような積層塗膜も本発明の１つである。
【００５６】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、特定量及び特定形状の薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む光輝性顔料、塗膜形成性樹脂及び硬化剤を混合する工程からなるものである。このため、上述した上塗り塗膜の形成方法において、上記製造方法により得られる水性ベース塗料を用いた場合に、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する積層塗膜を得ることができる。また、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）と燐片状アルミニウム顔料（ｂ）とを併用する場合には、目的とするメタリック色からの色相のずれの発生をより抑制することができる。従って、上記上塗り塗膜の形成方法は、自動車車体及び部品に対して好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、上述した構成よりなるものであるため、これにより得られる水性ベース塗料を上塗り塗膜の形成方法に適用することによって、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する積層塗膜を得ることができ、また、目的とするメタリック色からの色相のずれを抑制することができる。
【実施例】
【００５８】
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、「部」、「％」は特に断りのない限り「質量部」、「質量％」を意味する。
【００５９】
実施例１ 水性ベース塗料の製造
シルバーメタリック水性ベース塗料「アクアレックスＡＲ−２０００」（日本ペイント社製）１００部、アルミニウム顔料ペースト「アルペーストＭＳ６３０」（東洋アルミニウム社製、粒子平均厚み０．０６μｍ、平均粒子径１８μｍ）２．６５部、アルミニウム顔料ペースト「アルペースト６３９０ＮＳ」（東洋アルミニウム社製、粒子平均厚み０．３μｍ、平均粒子径８μｍ）３．５６部、「トランスオキサイドレッド」（大日精化工業社製）０．４４部、「ダイキロサイドブラウン」（大日精化工業社製）０．５２部を加えて均一分散することによりメタリックベース塗料を得た。
【００６０】
実施例２及び比較例１〜３
「アルペーストＭＳ６３０」及び「アルペースト６３９０ＮＳ」の配合比を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にしてメタリックベース塗料を得た。なお、全アルミニウム顔料量は、実施例１と同様の量となるように調整した。
【００６１】
塗膜形成方法
３０ｃｍ×４０ｃｍ、厚み０．８ｍｍのダル鋼板をリン酸亜鉛処理した後、カチオン電着塗料「パワートップＶ−６」（日本ペイント社製）及び中塗り塗料「オルガＰ−３０グレー」（日本ペイント社製）が塗布された基材に、実施例、比較例で得られたメタリックベース塗料を予め希釈した水性ベース塗料を、乾燥膜厚１５μｍとなるように外部印加型の「メタベル」を用い、印加電圧−６０ｋＶ、回転数２５０００ｒｐｍ、シェービングエアー圧３．５ｋｇ／ｃｍ２、吐出量１２０ｃｃ／分で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を行った。２回目の塗布後、３分間セッティングを行った後、８０℃で３分間プレヒートを行った。
【００６２】
次に、上記で得られた水性ベース塗装板の半面に、「マックフローＯ−１８１０クリヤー」（日本ペイント社製酸・エポキシ硬化型溶剤クリヤー塗料）を、乾燥膜厚３５μｍとなるように「マイクロマイクロベル」を用いて、印加電圧−９０ｋＶ、回転数３００００ｒｐｍ、シェービングエアー圧１．５ｋｇ／ｃｍ２、吐出量２８０ｃｃ／分で、１ステージ塗装し、７分間セッティングした。次いで、得られた塗装板を乾燥機で１４０℃で２０分間焼き付けを行い、硬化した積層塗膜が形成された試験板を得た。
【００６３】
〔評価〕
上記塗膜形成方法で得られた試験板を以下に示す評価方法により、得られた積層塗膜の緻密感、フリップフロップ性、発色性、色相安定性を評価した。結果を表１に示した。
【００６４】
（緻密感）
試験板の積層塗膜の緻密感を以下の判断基準により目視で評価した。
◎：粒子感がなく、滑らか
○：粒子感が少しある
△：粒子感がある
×：粒子感があり、ザラザラ感がある
【００６５】
（フリップフロップ性）
試験板の積層塗膜のフリップフロップ性を以下の基準により目視で判断した。
◎：フリップフロップ性を感じる
○：フリップフロップ性をやや感じる
△：フリップフロップ性を少し感じる
×：フリップフロップ性を感じない
【００６６】
（発色性）
試験板の積層塗膜をＭＡ−６８ＩＩ（商品名 Ｘ−ｒｉｔｅ社製測色計）にてＬ値、ａ値、ｂ値：ｃ値を測定し、入射角１５°におけるｃ値を用いて以下の基準で発色性を評価した。
◎：２２以上
○：２０以上２２未満
△：１９以上２０未満
×：１９未満
【００６７】
（色相安定性）
比較例１で得られた試験板の積層塗膜の色相を基準とし、その他の試験板の積層塗膜の色相安定性を以下の判断基準により目視で評価した。
○：基準の色相と変化がない
×：基準の色相に比べて若干色相がずれている
【００６８】
【表１】
【００６９】
実施例で得られた試験板の積層塗膜は、緻密感、フリップフロップ性、発色性及び色相安定性のすべてに優れるものであった。従って、粒子平均厚み０．０６μｍの薄膜アルミニウム顔料と、０．３μｍの燐片状アルミニウム顔料とを併用することにより、これらのすべての物性に優れた積層塗膜を得ることができることが明らかとなった。一方、薄膜アルミニウム顔料を用いなかった比較例１は、緻密感、フリップフロップ性及び発色性に劣る積層塗膜が得られた。また、薄膜アルミニウム顔料量が多い比較例２及び薄膜アルミニウム顔料のみを用いた比較例３は、基準の色相とずれた色相を有する積層塗膜が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の水性ベース塗料の製造方法により得られる塗料は、自動車車体及び部品等用として好適に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ベース塗料の製造方法、これにより得られる水性ベース塗料を用いる上塗り塗膜の形成方法及びこの方法により形成される積層塗膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工業用塗料に用いられる塗料は溶剤型塗料と呼ばれる希釈溶剤として有機溶剤を用いるものであった。このため、塗料中に多量の有機溶剤を含むものであったが、近年の環境に対する配慮から、含まれる有機溶剤を低減し、希釈溶剤として水を用いる水性塗料が開発されてきている。
【０００３】
自動車用塗膜は、意匠性の点において光輝性顔料を含んだメタリック色やパール色が好まれる傾向があり、このような色調を有する水性ベース塗膜は、上記の水性塗料に光輝材を含有させた水性ベース塗料を塗装することによって得られている。なかでも、メタリック色を有する塗膜は、光輝性顔料としてアルミニウム顔料を用いることによって得られることがよく知られており、このようなアルミニウム顔料は、広く自動車用としても用いられている。
【０００４】
しかしながら、従来から光輝性顔料としてよく使用されているアルミニウム顔料は、主として粒子平均厚みが０．３〜０．５μｍのような比較的厚いものであるため、このようなアルミニウム顔料を含む塗料により得られる塗膜は、緻密感、フリップフロップ性、彩度（発色性）が充分なものではなかった。
【０００５】
特許文献１には、着色下地塗膜形成工程、平均粒子径１５〜３５μｍ、粒子平均厚み０．５〜１．５μｍのアルミフレーク顔料と干渉マイカ顔料を含有する光輝性塗膜形成用塗料を塗装する光輝性塗膜形成工程及びクリヤー塗膜形成工程からなる光輝性塗膜の形成方法が開示されている。しかし、粒子平均厚み０．５〜１．５μｍのアルミニウム顔料を用いるものであるため、緻密感、フリップフロップ性、彩度が充分な塗膜を得ることができないという問題点があった。
【０００６】
特許文献２には、蒸着金属膜を粉砕して得られる厚み１００〜１０００Å、粒径５〜１００μｍ程度の光輝性顔料及びリン酸基含有化合物を含有するメタリック塗料が開示されている。しかし、塗料中に使用されているアルミニウム顔料の全体がアルミニウム蒸着膜を粉砕して得られるアルミニウム粉であるため、目的とする色相を得ることができないという問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９６９８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑み、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有し、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ない塗膜を得ることができる水性ベース塗料の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、上記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％であることを特徴とする水性ベース塗料の製造方法である。
【００１０】
上記燐片状アルミニウム顔料は、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が５〜２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであり、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の含有量は、上記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、３０〜８５質量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなる上塗り塗膜の形成方法であって、上記水性ベース塗料は、上述した水性ベース塗料の製造方法により得られるものであることを特徴とする上塗り塗膜の形成方法でもある。
【００１２】
本発明はまた、上述した上塗り塗膜の形成方法により形成されることを特徴とする積層塗膜でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
水性ベース塗料の製造方法
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、自動車用として好適に用いることができる水性ベース塗料を得ることができる製法である。
上記製造方法は、主として粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を特定量含んでなる光輝性顔料と、塗膜形成性樹脂と、硬化剤とを混合する工程からなるものである。このため、上記製造方法により得られる水性ベース塗料を用いると、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。また、目的とするメタリック色からの色相のずれを少なくすることができる。
【００１４】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、光輝性顔料、塗膜形成性樹脂及び硬化剤を混合する工程からなり、上記光輝性顔料は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものである。
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、粒子平均厚みが下限０．０５μｍ、上限０．２０μｍである。０．０５μｍ未満であると、アルミニウム顔料が折れ曲がり、アルミニウム顔料本来のメタリック感が得られなかったり、くっついたりするおそれがあり、また、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。０．２０μｍを超えると、得られる塗膜の緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。
【００１５】
本明細書において、上記粒子平均厚み（μｍ）は、数平均厚みである。上記粒子平均厚み（μｍ）は、〔４０００／水面被覆面積（ｃｍ２／ｇ）〕式により求められた値であり、その測定方法は、例えば「アルミニウムハンドブック」（昭和４７年４月１５日発行第９版、社団法人 軽金属協会；朝倉書店）第１２４３頁に記載されている。
【００１６】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、平均粒子径が下限１０μｍ、上限２０μｍである。１０μｍ未満であると、粒子が微細になり過ぎて意図した意匠が発現されないおそれがある。２０μｍを超えると、粒子の配向が乱れたり、重なり合って塗膜面から突出し、外観不良が生じるおそれがある。上記下限は、１２μｍであることが好ましく、上記上限は、１８μｍであることが好ましい。本明細書において、上記平均粒子径は、数平均粒子径である。上記平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される粒径分布の５０％値である。
【００１７】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、上述した特定の形状、特に粒子平均厚みが０．０５〜０．２０μｍのような薄い厚みを有する形状であるため、アルミニウムの緻密感を充分に有する塗膜を得ることができる。また、このような特定の形状を有する薄膜アルミニウム顔料（ａ）を用いることに起因して、優れたフリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。
【００１８】
上記水性ベース塗料の製造方法において、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、配合される燐片状アルミニウム顔料の全体１００質量％中において、下限１５質量％、上限７０質量％である。本発明において、配合する燐片状アルミニウム顔料のうち、上記範囲の量の薄膜アルミニウム顔料（ａ）を水性ベース塗料の製造の際に配合することが重要であり、これにより、アルミニウムの緻密感を充分に有し、かつ、優れたフリップフロップ性及び彩度を有する塗膜を得ることができる。また、同時に燐片状アルミニウム顔料を用いる場合に目的としているメタリック色の色相を有する塗膜を得ることができる。１５質量％未満であると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。７０質量％を超えると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。上記下限は、３０質量％であることが好ましく、上記上限は、６０質量％であることが好ましい。
【００１９】
上記燐片状アルミニウム顔料は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）以外に、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が下限５μｍ、上限２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであることが好ましい。燐片状アルミニウム顔料として、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）のみを用いる場合には、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなる場合があるが、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）と、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）とを併用すると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性及び彩度に優れるとともに、目的とする色相からのずれを充分に抑制することができる。
【００２０】
上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）において、粒子平均厚みが０．２０μｍ以下であると、目的とする色相からのずれが大きくなったり、光輝感が低下するおそれがある。粒子平均厚みが１．０μｍを超えると、配向不良により突出し、塗膜外観不良が生じるおそれがある。上記粒子平均厚みは、０．３〜１．０μｍであることがより好ましい。
【００２１】
上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）において、平均粒子径が５μｍ未満であると、粒子が微細になり過ぎて、光輝感が充分に発揮されないおそれがある。平均粒子径が２５μｍを超えると、粒子の配向が乱れたり、重なり合って塗膜面から突出し、外観不良が生じるおそれがある。上記平均粒子径は５〜２０μｍであることがより好ましい。
【００２２】
上記水性ベース塗料の製造方法において、上記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の配合量は、配合される燐片状アルミニウム顔料の全体１００質量％中において、下限３０質量％、上限８５質量％であることが好ましい。３０質量％未満であると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。８５質量％を超えると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。上記下限は、４０質量％であることが好ましく、上記上限は、７０質量％であることが好ましい。
【００２３】
上記製造方法において、混合される塗膜形成性樹脂としては、従来公知のものを使用することができるが、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、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることが好ましい。樹脂の形態としては、水溶性、水分散性又はエマルションであってよい。上記塗膜形成性樹脂のなかでも、アクリル樹脂及び／又は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。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
上記塗膜形成性樹脂は、数平均分子量が下限５０００、上限３００００であることが好ましい。５０００未満であると、作業性及び硬化性が充分でないおそれがある。３００００を超えると、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おそれがある。上記下限は、７０００であることがより好ましく、上記上限は、２５０００であることがより好ましい。なお、本明細書では、上記数平均分子量は、スチレンポリマーを標準とするＧＰＣ法において決定される値である。
【００２５】
上記塗膜形成性樹脂は、水酸基価が下限２０、上限１８０を有することが好ましい。２０未満であると、塗膜の硬化性が低下するおそれがある。１８０を超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、３０であることがより好ましく、上記上限は、１６０であることがより好ましい。
【００２６】
上記塗膜形成性樹脂は、酸価が下限１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、上限８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、塗膜の硬化性が低下するおそれがある。８０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。上記下限は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましく、上記上限は、７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。
【００２７】
上記製造方法において、混合される硬化剤としては、従来公知のものを使用することができるが、アミノ樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物等を好ましいものとして挙げることができる。得られた塗膜の諸性能、コストの点から、アミノ樹脂及び／又はブロックイソシアネート樹脂が一般的に用いられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記硬化剤の配合量は、上記塗膜形成性樹脂の全固形分１００質量部に対して、下限２０質量部、上限１００質量部であることが好ましい。２０質量部未満であると、硬化性が不充分となるおそれがある。１００質量部を超えると、硬化膜が堅くなりすぎ、脆くなるおそれがある。２０〜４０質量部であることがより好ましい。
【００２９】
上記製造方法において、混合される光輝性顔料としては、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）、燐片状アルミニウム顔料（ｂ）のような燐片状アルミニウム顔料以外のものを併用してよく、例えば、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若しくは着色された金属製光輝材及びその混合物；燐片状アルミニウム顔料以外のアルミニウム製光輝材等を挙げることができる。また、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。
【００３０】
上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）、燐片状アルミニウム顔料（ｂ）以外に用いる光輝性顔料の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、平均粒子径が２〜５０μｍであり、かつ粒子平均厚みが０．３〜１．０μｍであるものが好ましい。また、平均粒子径が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。
【００３１】
上記製造方法においては、上述した成分以外に、着色顔料を混合してもよい。
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；無機系では、黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、二酸化チタン等を挙げることができる。また、体質顔料を混合してもよく、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等が用いられる。
【００３２】
上記製造方法において、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）は、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の顔料濃度（ＰＷＣ）が下限４％、上限１４％となるように混合されることが好ましい。４％未満であると、アルミニウムの緻密感、フリップフロップ性、彩度が低下するおそれがある。１４％を超えると、目的とするメタリック色からの色相のずれが大きくなるおそれがある。４〜１０％であることが好ましい。
【００３３】
上記製造方法において、上記光輝性顔料は、上記光輝性顔料の顔料濃度（ＰＷＣ）が２０．０％以下となるように混合されることが好ましい。２０．０％を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。より好ましくは、０．０１〜１８．０％であり、更に好ましくは、０．１〜１５．０％である。
【００３４】
上記製造方法において、使用される全顔料は、上記光輝性顔料及びその他の全ての顔料を含めた塗料中の全顔料濃度（ＰＷＣ）が０．１〜５０％となるように混合されることが好ましい。５０％を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。より好ましくは、０．５〜４０％であり、更に好ましくは、１．０〜３０％である。
【００３５】
上記製造方法においては、クリヤー塗膜とのなじみ防止、塗装作業性を確保できる水性ベース塗料を得るために、粘性制御剤を混合することができる。
上記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、架橋若しくは非架橋の樹脂粒子等を挙げることができる。
【００３６】
上記製造方法においては、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、消泡剤等を混合してもよい。これらの成分の配合量は、当業者の公知の範囲で適宜決定することができる。
【００３７】
上記製造方法は、上記塗膜形成性樹脂、硬化剤、光輝性顔料、必要に応じて他の添加剤を混合する工程からなるものである。上記混合する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、分散する等の当業者に周知のすべての方法を用いることができる。
【００３８】
上塗り塗膜の形成方法
本発明の上塗り塗膜の形成方法は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、上述した製造方法により得られる水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなるものである。上記上塗り塗膜の形成方法は、上述した水性ベース塗料を用いるものであるため、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有する積層塗膜を得ることができ、また、目的とするメタリック色からの色相のずれを少なくすることができる。
【００３９】
工程（１）
上記工程（１）は、中塗り塗膜が形成された被塗物に、上述した製造方法により得られる水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成するものである。上記工程（１）を行うことにより、被塗物上に、未硬化のベース塗膜を形成することができる。
【００４０】
上記上塗り塗膜の形成方法は、種々の被塗物（基材）、例えば、金属、プラスチック、発泡体等、特に金属表面及び鋳造物に有利に用いることができるが、カチオン電着塗装可能な金属製品に対し、特に好適に使用できる。
上記金属製品としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等及びこれらの金属を含む合金を挙げることができる。具体的には、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体及び部品を挙げることができる。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。
【００４１】
電着塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法に用いられる被塗物には、化成処理された鋼板上に電着塗膜が形成されていても良い。上記電着塗膜を形成する電着塗料としては、カチオン型及びアニオン型を使用できるが、カチオン型電着塗料組成物が防食性において優れた積層塗膜を与えるため好ましい。
【００４２】
中塗り塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法に用いられる被塗物は、中塗り塗膜が形成されたものである。上記中塗り塗膜を形成する中塗り塗料としては、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のメラミン硬化系若しくはイソシアネート硬化系のものが好適に用いられる。更に、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も用いることができる。上記被塗物は、化成処理された鋼板上に電着塗膜及び中塗り塗膜がこの順に形成されているものであることが好ましい。
【００４３】
ベース塗膜
上記工程（１）において、水性ベース塗料を中塗り塗膜が形成された被塗物に塗布する方法は、作業性及び外観を高めるために静電塗装機を用いることが好ましい。上記静電塗装機としては、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；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ステージ塗装を挙げることができ、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。
【００４４】
上記水性ベース塗料を塗装して形成されるベース塗膜において、乾燥塗膜の膜厚は所望の用途により変化するが、下限５μｍ、上限３５μｍに設定することが好ましい。５μｍ未満であると、下地隠蔽性が不充分となり、膜切れ（塗膜が不連続な状態）が生じる場合がある。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場合がある。上記下限は、７μｍであることがより好ましく、上記上限は、２５μｍであることがより好ましい。
【００４５】
工程（２）
上記工程（２）は、上記工程（１）を行うことにより得られた未硬化のベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成するものである。上記工程（２）を行うことにより、被塗物上に、未硬化のベース塗膜及びクリヤー塗膜を形成することができる。
【００４６】
クリヤー塗膜
上記クリヤー塗膜は、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。
上記クリヤー塗料としては特に限定されず、例えば、塗膜形成性樹脂及び硬化剤等を含有するものを使用することができる。上記クリヤー塗料の形態としては、溶剤型、水性型及び粉体型のものを挙げることができる。
【００４７】
上記溶剤型クリヤー塗料の好ましい例としては、透明性若しくは耐酸エッチング性等の点から、アクリル樹脂及び／又はポリエステル樹脂とアミノ樹脂との組合わせ；カルボン酸・エポキシ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挙げることができる。
【００４８】
上記水性型クリヤー塗料の例としては、上記溶剤型クリヤー塗料の例として挙げたものに含有される塗膜形成性樹脂を、塩基で中和して水性化した樹脂を含有するものを挙げることができる。この中和は、重合の前又は後にジメチルエタノールアミン及びトリエチルアミンのような３級アミンを添加することにより行うことができる。
【００４９】
上記粉体型クリヤー塗料としては、熱可塑性及び熱硬化性粉体塗料のような通常の粉体塗料を用いることができる。良好な物性の塗膜が得られるため、熱硬化性粉体塗料が好ましい。熱硬化性粉体塗料の具体的なものとしては、エポキシ系、アクリル系及びポリエステル系の粉体クリヤー塗料等を挙げることができるが、耐候性が良好なアクリル系粉体クリヤー塗料が特に好ましい。
【００５０】
上記粉体型クリヤー塗料として、硬化時の揮散物が無く、良好な外観が得られ、そして黄変が少ないことから、エポキシ含有アクリル樹脂／多価カルボン酸の系の粉体塗料が特に好ましい。
更に、上記クリヤー塗料には、上述の水性ベース塗料同様に、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。
【００５１】
上記工程（２）において、クリヤー塗料をウエットオンウエットで塗布する方法は、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。
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、一般に下限１０μｍ、上限８０μｍが好ましい。１０μｍ未満であると、下地の凹凸が隠蔽できないおそれがある。８０μｍを超えると、塗装時にワキ又はタレ等の不具合が起こる場合がある。上記下限は、２０μｍであることがより好ましく、上記上限は、６０μｍであることがより好ましい。
【００５２】
工程（３）
上記工程（３）は、上記工程（１）及び工程（２）を行うことによって得られた未硬化の積層塗膜（ベース塗膜及びクリヤー塗膜）を同時に焼き付け、硬化を行うものである。上記工程（３）を行うことによって、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有し、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ない積層塗膜を得ることができる。
【００５３】
上記工程（３）は、いわゆる２コート１ベークによって塗膜形成を行うが、水性ベース塗装後に４０〜１００℃で１〜１０分間程度水分を揮散させるプレヒート工程を行うことが好ましい。
上記未硬化の積層塗膜を同時に焼き付け、硬化させる硬化温度は、下限８０℃、上限１８０℃であることが好ましい。これにより、高い架橋度の硬化塗膜が得られる。８０℃未満であると、硬化が不充分となるおそれがある。１８０℃を超えると、塗膜が固く脆くなるおそれがある。上記下限は、１２０℃であることがより好ましく、上記上限は、１６０℃であることがより好ましい。硬化時間は、硬化温度により変化するが、１２０〜１６０℃で１０〜３０分が適当である。
【００５４】
上記上塗り塗膜の形成方法により得られる積層塗膜の乾燥膜厚は、下限３０μｍ、上限３００μｍであることが好ましい。３０μｍ未満であると、膜自体の強度が低下するおそれがある。３００μｍを超えると、冷熱サイクル等の膜物性が低下するおそれがある。上記下限は、４０μｍであることがより好ましく、上記上限は、２５０μｍであることがより好ましい。
【００５５】
積層塗膜
上記上塗り塗膜の形成方法により形成される硬化した積層塗膜は、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度（発色性）を有するものである。また、目的とするメタリック色からの色相のずれが少ないものでもある。従って、上記積層塗膜は、自動車車体及び部品等の被塗物に対して好適に形成されるものである。このような積層塗膜も本発明の１つである。
【００５６】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、特定量及び特定形状の薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む光輝性顔料、塗膜形成性樹脂及び硬化剤を混合する工程からなるものである。このため、上述した上塗り塗膜の形成方法において、上記製造方法により得られる水性ベース塗料を用いた場合に、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する積層塗膜を得ることができる。また、上記薄膜アルミニウム顔料（ａ）と燐片状アルミニウム顔料（ｂ）とを併用する場合には、目的とするメタリック色からの色相のずれの発生をより抑制することができる。従って、上記上塗り塗膜の形成方法は、自動車車体及び部品に対して好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の水性ベース塗料の製造方法は、上述した構成よりなるものであるため、これにより得られる水性ベース塗料を上塗り塗膜の形成方法に適用することによって、優れた緻密感、フリップフロップ性及び彩度を有する積層塗膜を得ることができ、また、目的とするメタリック色からの色相のずれを抑制することができる。
【実施例】
【００５８】
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、「部」、「％」は特に断りのない限り「質量部」、「質量％」を意味する。
【００５９】
実施例１ 水性ベース塗料の製造
シルバーメタリック水性ベース塗料「アクアレックスＡＲ−２０００」（日本ペイント社製）１００部、アルミニウム顔料ペースト「アルペーストＭＳ６３０」（東洋アルミニウム社製、粒子平均厚み０．０６μｍ、平均粒子径１８μｍ）２．６５部、アルミニウム顔料ペースト「アルペースト６３９０ＮＳ」（東洋アルミニウム社製、粒子平均厚み０．３μｍ、平均粒子径８μｍ）３．５６部、「トランスオキサイドレッド」（大日精化工業社製）０．４４部、「ダイキロサイドブラウン」（大日精化工業社製）０．５２部を加えて均一分散することによりメタリックベース塗料を得た。
【００６０】
実施例２及び比較例１〜３
「アルペーストＭＳ６３０」及び「アルペースト６３９０ＮＳ」の配合比を表１に示したように変更した以外は、実施例１と同様にしてメタリックベース塗料を得た。なお、全アルミニウム顔料量は、実施例１と同様の量となるように調整した。
【００６１】
塗膜形成方法
３０ｃｍ×４０ｃｍ、厚み０．８ｍｍのダル鋼板をリン酸亜鉛処理した後、カチオン電着塗料「パワートップＶ−６」（日本ペイント社製）及び中塗り塗料「オルガＰ−３０グレー」（日本ペイント社製）が塗布された基材に、実施例、比較例で得られたメタリックベース塗料を予め希釈した水性ベース塗料を、乾燥膜厚１５μｍとなるように外部印加型の「メタベル」を用い、印加電圧−６０ｋＶ、回転数２５０００ｒｐｍ、シェービングエアー圧３．５ｋｇ／ｃｍ２、吐出量１２０ｃｃ／分で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を行った。２回目の塗布後、３分間セッティングを行った後、８０℃で３分間プレヒートを行った。
【００６２】
次に、上記で得られた水性ベース塗装板の半面に、「マックフローＯ−１８１０クリヤー」（日本ペイント社製酸・エポキシ硬化型溶剤クリヤー塗料）を、乾燥膜厚３５μｍとなるように「マイクロマイクロベル」を用いて、印加電圧−９０ｋＶ、回転数３００００ｒｐｍ、シェービングエアー圧１．５ｋｇ／ｃｍ２、吐出量２８０ｃｃ／分で、１ステージ塗装し、７分間セッティングした。次いで、得られた塗装板を乾燥機で１４０℃で２０分間焼き付けを行い、硬化した積層塗膜が形成された試験板を得た。
【００６３】
〔評価〕
上記塗膜形成方法で得られた試験板を以下に示す評価方法により、得られた積層塗膜の緻密感、フリップフロップ性、発色性、色相安定性を評価した。結果を表１に示した。
【００６４】
（緻密感）
試験板の積層塗膜の緻密感を以下の判断基準により目視で評価した。
◎：粒子感がなく、滑らか
○：粒子感が少しある
△：粒子感がある
×：粒子感があり、ザラザラ感がある
【００６５】
（フリップフロップ性）
試験板の積層塗膜のフリップフロップ性を以下の基準により目視で判断した。
◎：フリップフロップ性を感じる
○：フリップフロップ性をやや感じる
△：フリップフロップ性を少し感じる
×：フリップフロップ性を感じない
【００６６】
（発色性）
試験板の積層塗膜をＭＡ−６８ＩＩ（商品名 Ｘ−ｒｉｔｅ社製測色計）にてＬ値、ａ値、ｂ値：ｃ値を測定し、入射角１５°におけるｃ値を用いて以下の基準で発色性を評価した。
◎：２２以上
○：２０以上２２未満
△：１９以上２０未満
×：１９未満
【００６７】
（色相安定性）
比較例１で得られた試験板の積層塗膜の色相を基準とし、その他の試験板の積層塗膜の色相安定性を以下の判断基準により目視で評価した。
○：基準の色相と変化がない
×：基準の色相に比べて若干色相がずれている
【００６８】
【表１】
【００６９】
実施例で得られた試験板の積層塗膜は、緻密感、フリップフロップ性、発色性及び色相安定性のすべてに優れるものであった。従って、粒子平均厚み０．０６μｍの薄膜アルミニウム顔料と、０．３μｍの燐片状アルミニウム顔料とを併用することにより、これらのすべての物性に優れた積層塗膜を得ることができることが明らかとなった。一方、薄膜アルミニウム顔料を用いなかった比較例１は、緻密感、フリップフロップ性及び発色性に劣る積層塗膜が得られた。また、薄膜アルミニウム顔料量が多い比較例２及び薄膜アルミニウム顔料のみを用いた比較例３は、基準の色相とずれた色相を有する積層塗膜が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の水性ベース塗料の製造方法により得られる塗料は、自動車車体及び部品等用として好適に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、
前記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、
前記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、前記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％である
ことを特徴とする水性ベース塗料の製造方法。
【請求項２】
燐片状アルミニウム顔料は、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が５〜２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであり、
前記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の含有量は、前記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、３０〜８５質量％である請求項１記載の水性ベース塗料の製造方法。
【請求項３】
中塗り塗膜が形成された被塗物に、水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなる上塗り塗膜の形成方法であって、
前記水性ベース塗料は、請求項１又は２記載の水性ベース塗料の製造方法により得られるものである
ことを特徴とする上塗り塗膜の形成方法。
【請求項４】
請求項３記載の上塗り塗膜の形成方法により形成されることを特徴とする積層塗膜。
【請求項１】
塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を混合する工程からなる水性ベース塗料の製造方法であって、
前記光輝性顔料は、粒子平均厚み０．０５〜０．２０μｍ、平均粒子径１０〜２０μｍの薄膜アルミニウム顔料（ａ）を含む燐片状アルミニウム顔料からなるものであり、
前記薄膜アルミニウム顔料（ａ）の配合量は、前記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、１５〜７０質量％である
ことを特徴とする水性ベース塗料の製造方法。
【請求項２】
燐片状アルミニウム顔料は、更に、粒子平均厚みが０．２０μｍを超え１．０μｍ以下、平均粒子径が５〜２５μｍである燐片状アルミニウム顔料（ｂ）を含むものであり、
前記燐片状アルミニウム顔料（ｂ）の含有量は、前記燐片状アルミニウム顔料１００質量％中において、３０〜８５質量％である請求項１記載の水性ベース塗料の製造方法。
【請求項３】
中塗り塗膜が形成された被塗物に、水性ベース塗料を塗布しベース塗膜を形成する工程（１）、得られたベース塗膜上にウエットオンウエットでクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成する工程（２）及び得られた塗膜を同時に焼き付け、硬化を行う工程（３）からなる上塗り塗膜の形成方法であって、
前記水性ベース塗料は、請求項１又は２記載の水性ベース塗料の製造方法により得られるものである
ことを特徴とする上塗り塗膜の形成方法。
【請求項４】
請求項３記載の上塗り塗膜の形成方法により形成されることを特徴とする積層塗膜。
【公開番号】特開２００６−２２５６１０（Ｐ２００６−２２５６１０Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４４５４１（Ｐ２００５−４４５４１）
【出願日】平成１７年２月２１日（２００５．２．２１）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２１日（２００５．２．２１）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
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