JP4170252B2 - 水性着色塗料、塗装物、及び塗装物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水性着色塗料、水性着色塗料を用いた塗装物、及び水性着色塗料を用いた塗装物の製造方法に関する。

近年、環境汚染の低減や作業環境を改善するために、溶剤を用いない水性の着色塗料の需要が高まっている。このため、近年、水性着色塗料、水性着色塗料を用いた塗装物、及び水性着色塗料を用いた塗装物の製造方法について、様々なものが提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開平１０−２７３６０８号公報 特開２０００−１０９７４１号公報

特許文献１では、次のような実施例が示されている。まず、紫外線硬化型の樹脂（ポリエチレングリコールジアクリレート）１００重量部と、水分散着色剤１３．５重量部と、光増感剤５．０重量部と、水とを混合して、固形分含有率５０重量％の水性着色塗料を用意する。次いで、この水性着色塗料を基材表面に０．４〜０．６ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した後、１７０〜２１０（ｍＪ／ｃｍ²）で紫外線を照射して、水性着色塗料を硬化（以下、このような紫外線照射による硬化を紫外線硬化とも言う）させる。次いで、紫外線硬化型のクリア塗料（不飽和ポリエステル系）を塗布した後、２６０〜３２０（ｍＪ／ｃｍ²）で紫外線を照射して、クリア塗料を紫外線硬化させる。このようにして、水性着色塗料を用いた塗装物を製造している。

また、特許文献２では、多孔質部材の疎水部への着色を良好とするために、水性着色塗料の成分として、チクソトロピック増粘剤である繊維状珪酸マグネシウム質鉱物類の粉末（具体的には、繊維状アパタルジャイト粉末）を添加している。繊維状珪酸マグネシウム質鉱物類の粉末は、水性着色塗料中に１〜１０重量％の割合で添加するのが最も好ましく、この範囲内では、添加量を増加するにしたがって、多孔質部材の疎水部への着色が良好となる結果が得られている。

ところで、特許文献１では、水性着色塗料を紫外線硬化した後、クリア塗料を塗布するようにしている。このような手法では、水性着色塗料の単位面積当たりの塗布量を多くした場合（例えば、３．０ｇ／（３０ｃｍ）²）に、水性着色塗料に紫外線を照射しても、水性着色塗料を十分に紫外線硬化させることが困難となる虞がある。このため、着色層の凝集破壊が生じる危険性があった。さらに、水性着色塗料を適度に硬化させるべく、紫外線の光量を増加した場合には、着色層の表面が紫外線硬化し過ぎてしまい、今度は、着色層とクリア層との間で層間剥離が生じてしまう危険性があった。

また、特許文献２では、繊維状珪酸マグネシウム質鉱物類の粉末を添加することで、水性着色塗料が塗膜形成し難くなってしまう。このため、水性着色塗料の塗膜形成が妨げられ、着色層の凝集破壊が生じる危険性があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、着色層とクリア層との層間密着性が良好で、且つ、着色層の凝集破壊の危険性を小さくできる水性着色塗料、塗装物、及び塗装物の製造方法を提供することを目的とする。

その解決手段は、平均分子量が１０００以上で、最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂と、水分散着色剤と、チクソトロピック性を有する増粘剤と、ニュートニアン粘性を有する増粘剤と、を含み、上記増粘剤は、いずれも会合型である水性着色塗料である。

本発明の着色塗料は、水性の着色塗料である。このため、環境汚染の低減や作業環境に十分に配慮した塗料となっている。
さらに、本発明の水性着色塗料は、最低造膜温度（以下、ＭＦＴともいう）が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含んでいる。このため、本発明の水性着色塗料を基材表面に塗布し、熱乾燥（水分除去）させるだけで、この水性着色塗料を適度に硬化（以下、このような乾燥による硬化を乾燥硬化とも言う）させることが可能となる。従って、本発明の水性着色塗料を用いることで、着色層の凝集破壊の危険性を小さくすることができる。

なお、上記紫外線硬化型水性樹脂のＭＦＴは、公知のＭＦＴ測定装置を用いて測定することができる。ＭＦＴ測定装置としては、例えば、ＴＰ−８０１ ＭＦＴテスター（テスター産業株式会社製、商品名）が挙げられる。この装置では、ステンレス製の基盤上に試料である紫外線硬化型水性樹脂を配置し、上記基盤の温度を変動（上昇）させ、水性着色塗料が白化あるいはひび割れを生じたときの温度をＭＦＴとして測定できる。

また、紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量が１０００以上であるため、基材表面に塗布した水性着色塗料を乾燥（水分除去）させるだけで、タックフリー状態の着色層を形成することができる。従って、紫外線を用いて着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、この着色層上に紫外線硬化型のクリア塗料を適切に塗布することができる。

なお、紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量は、公知の平均分子量測定装置を用いて測定することができる。平均分子量測定装置としては、例えば、高速ＧＰＣ装置 ＨＬＣ−８２２０Ｇ（東ソー株式会社製、商品名）が挙げられる。この装置では、水を蒸発させた水性樹脂をＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等の溶剤に溶解させたものをサンプルとし、このサンプルの分子量の分布ピークに基づいて水性樹脂の平均分子量を測定できる。

さらには、このクリア塗料を紫外線硬化させたとき、このクリア層と着色層とを密着させることができる。これは、着色層を紫外線硬化していないため、その表面には未反応の紫外線硬化性官能基が多数存在しており、クリア塗料に紫外線を照射したとき、着色層の表面の樹脂（分子）とクリア塗料の樹脂（分子）とが反応して結合するためと考えられる。

本発明の水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂としては、例えば、ラロマーＬＲ８９４９、ラロマーＬＲ８９８３、ラロマーＬＲ９００５（以上、ＢＡＳＦ社製、商品名）等が挙げられる。

また、水分散着色剤としては、公知の水分散性の着色顔料や水可溶性の染料を使用することができる。なお、水分散着色剤は、有機系、無機系、天然物、合成物の何れでもよい。また、水分散着色剤は、単独で、あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。

水分散性の着色顔料としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、ナフトールレッド、ジスアゾイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、弁柄等を挙げることができる。
また、水可溶性の染料としては、例えば、ダイレクトスカーレット、ダイレクトオレンジＲ、ダイレクトファストオレンジＷＳ、クリンフェニンＧ、ダイレクトダークグリーンＢ、ダイレクトブラウンＫＧＧ、ダイレクトブルーＢＢ、ダイレクトブラックＥＸ、ローゼリン、アシッドアゾルビン、アシッドオレンジＢ、メタニルエロー、ブリリアントミリンググリーンＢ、アシッドブラウンＲ、アシッドブルーブラック１０Ｂ等を挙げることができる。
さらに、本発明の水性着色塗料は、チクソトロピック性を有する増粘剤、及び、ニュートニアン粘性を有する増粘剤のいずれをも含んでいる。チクソトロピック性を有する増粘剤を含むことで、基材表面の凹部（例えば、木質基材の導管部分等）内への充填塗装が良好となる。さらに、塗布後硬化前に、塗料が流れる虞も少ないため、単位面積当たりの塗布量を多くして、厚膜の着色層を形成することも可能となる。また、ニュートニアン粘性を有する増粘剤を含むことで、水性着色塗料の流動性が良好となり、基材表面の平坦部への転写塗装が可能となる。ニュートニアン粘性とは、外部からの負荷の変化に影響されることなく、粘度が変化しない性質をいう。従って、ニュートニアン粘性を有する塗料は、流動性が良好となる。
しかも、本発明の水性着色塗料では、上述のチクソトロピック性を有する増粘剤、及び、ニュートニアン粘性を有する増粘剤が、いずれも会合型である。チクソトロピック性増粘剤として、会合型のものを用いることにより、水性着色塗料中の他の分子との結合が比較的良好となるので、水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。このため、基材表面の凹部（例えば、木質基材の導管部分等）内への充填塗装を良好としつつ、着色層の凝集破壊の危険性も小さくすることができる。また、ニュートニアン粘性を有する増粘剤として、会合型のものを用いることにより、水性着色塗料中の他の分子との結合が比較的良好となるので、水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。このため、水性着色塗料の流動性を良好としつつ、着色層の凝集破壊の危険性も小さくすることができる。
なお、会合型でチクソトロピック性を有する増粘剤としては、例えば、プライマルＲＭ−１２Ｗ（ローム＆ハース社製、商品名）、レオレート２８８（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）等が挙げられる。また、会合型でニュートニアン粘性を有する増粘剤としては、例えば、プライマルＲＭ−８Ｗ、プライマルＲＭ−８２５、プライマルＲＭ−２０２０ＮＰＲ（以上、ローム＆ハース社製、商品名）、レオレート３５０（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）等が挙げられる。

さらに、上記の水性着色塗料であって、前記紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量は、１６００以上１５０００以下である水性着色塗料とすると良い。

本発明の水性着色塗料では、紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量を、１６００以上１５０００以下としている。このため、本発明の水性着色塗料を基材表面に塗布した後、乾燥（水分除去）させるだけで、好適に、タックフリー状態の着色層を形成することができる。従って、紫外線を用いて着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、この着色層上に紫外線硬化型のクリア塗料を好適に塗布することができる。

さらに、上記いずれかの水性着色塗料であって、前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、６０℃以下である水性着色塗料であると好ましい。
紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）を６０℃以下としているため、この水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、この水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。従って、この水性着色塗料を用いることで、着色層の凝集破壊を適切に防止することができる。

さらに、上記いずれかの水性着色塗料であって、前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、０℃以下である水性着色塗料とすると良い。

本発明の水性着色塗料では、紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）を０℃以下としている。このため、本発明の水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、この水性着色塗料を好適に乾燥硬化させることができる。従って、本発明の水性着色塗料を用いることで、着色層の凝集破壊の危険性を極めて小さくすることができる。

さらに、前記の水性着色塗料であって、前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である水性着色塗料とすると良い。

本発明の水性着色塗料では、平均分子量が２５００以上で、且つ、最低造膜温度が０℃以下の紫外線硬化型水性樹脂を用いている。このため、本発明の水性着色塗料を基材表面に塗布した後、乾燥（水分除去）させるだけで、タックフリー状態で且つ好適に乾燥硬化した着色層を形成することができる。

さらに、上記の水性着色塗料であって、チクソトロピック性を有する増粘剤を含む水性着色塗料とするのが好ましい。

この水性着色塗料は、チクソトロピック性を有する増粘剤を含んでいる。このため、基材表面の凹部（例えば、木質基材の導管部分等）内への充填塗装が良好となる。さらに、塗布後硬化前に、塗料が流れる虞も少ないため、単位面積当たりの塗布量を多くして、厚膜の着色層を形成することも可能となる。

さらに、上記の水性着色塗料であって、前記チクソトロピック性増粘剤は、会合型である水性着色塗料であると好ましい。
チクソトロピック性増粘剤として、会合型のものを用いることにより、水性着色塗料中の他の分子との結合が比較的良好となるので、水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。このため、基材表面の凹部（例えば、木質基材の導管部分等）内への充填塗装を良好としつつ、着色層の凝集破壊の危険性も小さくすることができる。

なお、会合型でチクソトロピック性を有する増粘剤としては、例えば、プライマルＲＭ−１２Ｗ（ローム＆ハース社製、商品名）、レオレート２８８（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）等が挙げられる。

さらに、上記いずれかの水性着色塗料であって、ニュートニアン粘性あるいはこれに近い粘性を有する増粘剤を含む水性着色塗料とするのが好ましい。

この水性着色塗料は、ニュートニアン粘性あるいはこれに近い粘性を有する増粘剤を含んでいる。このため、水性着色塗料の流動性が良好となり、基材表面の平坦部への転写塗装が可能となる。ニュートニアン粘性とは、外部からの負荷の変化に影響されることなく、粘度が変化しない性質をいう。従って、ニュートニアン粘性を有する塗料は、流動性が良好となる。

さらに、上記の水性着色塗料であって、前記ニュートニアン粘性あるいはこれに近い粘性を有する増粘剤は、会合型である水性着色塗料であると好ましい。
ニュートニアン粘性あるいはこれに近い粘性を有する増粘剤として、会合型のものを用いることにより、水性着色塗料中の他の分子との結合が比較的良好となるので、水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。このため、水性着色塗料の流動性を良好としつつ、着色層の凝集破壊の危険性も小さくすることができる。

なお、会合型で、ニュートニアン粘性あるいはこれに近い粘性を有する増粘剤としては、例えば、プライマルＲＭ−８Ｗ、プライマルＲＭ−８２５、プライマルＲＭ−２０２０ＮＰＲ（以上、ローム＆ハース社製、商品名）、レオレート３５０（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）等が挙げられる。

さらに、上記いずれかの水性着色塗料であって、光増感剤を有しない水性着色塗料とするのが好ましい。

この水性着色塗料は、光増感剤を含有していないので、安価となる。上述したように、本発明の水性着色塗料は、乾燥（水分除去）によって適度に乾燥硬化できる。このため、紫外線照射によって紫外線硬化させる必要がなく、光増感剤を含有していなくても不都合が生じない。

なお、光増感剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2-メチルベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、アントラキノン、メチルアントラキノン、ジアセチルアセトフェノン、ジフェニルスルフィド、アントラセンなどが挙げられる。

さらに、上記いずれかの水性着色塗料であって、光重合開始剤を有しない水性着色塗料とするのが好ましい。

この水性着色塗料は、光重合開始剤を含有していないので、安価となる。上述したように、本発明の水性着色塗料は、乾燥（水分除去）によって適度に乾燥硬化できる。このため、紫外線照射によって紫外線硬化させる必要がなく、光重合開始剤を含有していなくても不都合が生じない。

なお、光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、４−ベンゾイル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（２−（１−オキソ−２−プロペニルオキシ）エチル）ベンゼンメタナミニウムブロマイド、（４−ベンゾイルベンジル）トリメチルアンモニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−（４−ベンゾイルフェノキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロライド、２−ヒドロキシ−３−（３，４−ジメチル−９−オキソ−９Ｈ−チオキサンテン−２−イロキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロライドなどが挙げられる。

他の解決手段は、平均分子量が１０００以上で最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤、チクソトロピック性を有する増粘剤、ニュートニアン粘性を有する増粘剤、及び水を含む水性着色塗料を、基材の表面に塗布し、紫外線を照射することなく、熱乾燥によって水分除去し、着色層を形成する着色工程と、上記着色層の表面に、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を塗布し、紫外線照射により硬化させて、クリア層を形成するクリア層形成工程と、を備え、上記増粘剤は、いずれも会合型である塗装物の製造方法である。

本発明の塗装物の製造方法では、最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、紫外線を照射することなく、熱乾燥（水分除去）するだけで、塗膜形成させることが可能となる。これにより、着色層の凝集破壊の危険性が小さくなる。

また、紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量が１０００以上であるため、基材表面に塗布した水性着色塗料を熱乾燥（水分除去）するだけで、タックフリー状態の着色層を形成することができる。従って、紫外線を用いて着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、この着色層上に紫外線硬化型のクリア塗料を適切に塗布することが可能となる。

さらに、紫外線硬化型樹脂を含有する水性着色塗料を用いながらも、紫外線を照射することなく着色層を形成し、その着色層の表面に、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を塗布し、紫外線照射により紫外線硬化させて、クリア層を形成する。このため、着色層とこの表面上に形成したクリア層との層間密着性が良好になり、両者の層間剥離の危険性も極めて少なくなる。これは、着色層を紫外線硬化していないため、その表面には未反応の紫外線硬化性官能基が多数存在しており、クリア塗料に紫外線を照射したとき、着色層の表面の樹脂（分子）とクリア塗料の樹脂（分子）とが反応して結合するためと考えられる。

さらに、上記の塗装物の製造方法であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量は、１６００以上１５０００以下である塗装物の製造方法であると好ましい。
この塗装物の製造方法では、平均分子量が１６００以上１５０００以下である紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、水性着色塗料を基材表面に塗布した後、乾燥（水分除去）させるだけで、好適に、タックフリー状態の着色層を形成することができる。従って、紫外線を用いて着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、この着色層上に紫外線硬化型のクリア塗料を好適に塗布することができる。

さらに、上記いずれかの塗装物の製造方法であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、６０℃以下である塗装物の製造方法であると好ましい。
この塗装物の製造方法では、最低造膜温度（ＭＦＴ）が６０℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、この水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができる。従って、着色層の凝集破壊を適切に防止することができる。

さらに、上記いずれかの塗装物の製造方法であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、０℃以下である塗装物の製造方法であると好ましい。
この塗装物の製造方法では、最低造膜温度（ＭＦＴ）が０℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、この水性着色塗料を好適に乾燥硬化させることができる。従って、着色層の凝集破壊の危険性を極めて小さくすることができる。

さらに、前記の塗装物の製造方法であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である塗装物の製造方法であると良い。

本発明の塗装物の製造方法では、平均分子量が２５００以上で、且つ、最低造膜温度が０℃以下の紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、水性着色塗料を基材表面に塗布した後、乾燥（水分除去）させるだけで、タックフリー状態で且つ好適に乾燥硬化した着色層を形成することができる。従って、紫外線を用いて着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、この着色層上に紫外線硬化型のクリア塗料を好適に塗布することができ、しかも、着色層の凝集破壊の危険性を極めて小さくできる。

さらに、上記いずれかの塗装物の製造方法であって、前記着色工程では、前記水性着色塗料を２．５ｇ／（３０ｃｍ）²以上塗布する塗装物の製造方法であると好ましい。

近年、塗装物の美観を高めるために、着色層の厚みを厚くする要望が高まっている。ところが、従来の手法では、水性着色塗料を厚く（具体的には、２．５ｇ／（３０ｃｍ）²以上）塗布すると、着色層の硬化が不十分となって凝集破壊が生じてしまう問題があった。反対に、着色層を十分に硬化させるべく紫外線の照射量を増大させると、着色層の表面が紫外線硬化し過ぎて、クリア層との間で層間剥離が生じてしまう問題があった。

これに対し、本発明の製造方法では、上述のように、最低造膜温度が１００℃以下の紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料を用いている。このため、水性着色塗料を２．５ｇ／（３０ｃｍ）²以上塗布しても、紫外線を照射することなく、熱乾燥（水分除去）するだけで、塗膜形成させることが可能となる。これにより、着色層の凝集破壊の危険性を小さくできる。

さらに、紫外線硬化型樹脂を含有する水性着色塗料を用いながらも、紫外線を照射することなく着色層を形成し、その着色層の表面に、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を塗布し、紫外線照射により紫外線硬化させて、クリア層を形成する。このため、着色層とこの表面上に形成したクリア層との層間密着性が良好になり、両者の層間剥離の危険性も極めて少なくなる。

さらに、他の解決手段は、基材と、上記基材の表面に塗布した、平均分子量が１０００以上で最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤、チクソトロピック性を有する増粘剤、ニュートニアン粘性を有する増粘剤、及び水を含む水性着色塗料を、乾燥硬化させてなる着色層と、上記着色層の表面に塗布した紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を、紫外線硬化させてなるクリア層と、を備え、上記増粘剤は、いずれも会合型であり、上記着色層の上記紫外線硬化型水性樹脂を構成する分子と上記クリア層の上記紫外線硬化型樹脂を構成する分子とが結合し、上記着色層と上記クリア層とが密着してなる塗装物である。

本発明の塗装物は、最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含む水性着色塗料を乾燥硬化させた着色層を有している。この最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂を含有する水性着色塗料は、熱乾燥（水分除去）するだけで、適度に乾燥硬化させることが可能となる。これにより、本発明の塗装物では、着色層の凝集破壊の危険性が小さくなる。また、上記紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量を１０００以下としているので、水性着色塗料を熱乾燥（水分除去）させたときに、タックフリーの状態にできる。このため、本発明の塗装物は、着色層上にクリア層が適切に形成された塗装物となる。

さらに、着色層の紫外線硬化型水性樹脂を構成する分子とクリア層の紫外線硬化型樹脂を構成する分子とが結合し、着色層とクリア層とが密着している。このため、本発明の塗装物は、着色層とクリア層との層間剥離の危険性も極めて少なくなる。

なお、本発明の塗装物の基材としては、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等からなるプラスチック成形品、プラスチックフィルム、プラスチックシートが挙げられる。また、単板、合板、パーティクルボード、ハードボード、ＭＤＦなどの木質材が挙げられる。また、ＳＢＲ、ＥＰＭ、ウレタン等からなるゴム質成形品、ゴム質シートが挙げられる。また、布、紙等のシート状基材や、缶、ロッカー等の金属成形品、プレコートメタル鋼板等の金属板などが挙げられる。

また、本発明の塗装物は、例えば、携帯電話、腕時計、コンパクトディスク、オーディオ機器、ＯＡ機器等の電気電子機器の材料として用いることができる。また、タッチパネル、ブラウン管の反射防止板等の電子材料部品として用いることができる。また、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具等の家電製品の材料として用いることができる。また、自動車のメーターパネル、ダッシュボード等の自動車内装材として用いることができる。また、ボディ、バンパー、スポイラー、ドアノブ、ハンドル、ヘッドランプ、オートバイのガソリンタンク、メッキ・蒸着・スパッタリングが施されたアルミホイール、ドアミラー等の自動車部品として用いることができる。また、階段、床、テーブル、机、椅子、タンス等の家具類などの木工製品の材料として用いることができる。また、カーポートの屋根材、採光用の屋根材として用いることができる。

さらに、上記の塗装物であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量は、１６００以上１５０００以下である塗装物であると好ましい。
着色層をなす水性着色塗料の紫外線硬化型水性樹脂について、平均分子量を１６００以上１５０００以下とすることにより、水性着色塗料を基材表面に塗布した後、乾燥（水分除去）させるだけで、好適に、タックフリー状態にできる。このため、本発明の塗装物は、着色層上にクリア層が好適に形成された塗装物となる。

さらに、上記いずれかの塗装物であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、６０℃以下である塗装物であると好ましい。
着色層をなす水性着色塗料の紫外線硬化型水性樹脂について、最低造膜温度を６０℃以下とすることにより、水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、適切に乾燥硬化させることができる。このため、本発明の塗装物では、着色層の凝集破壊を適切に防止することができる。

さらに、上記いずれかの塗装物であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、０℃以下である塗装物であると好ましい。
着色層をなす水性着色塗料の紫外線硬化型水性樹脂について、最低造膜温度を０℃以下とすることにより、水性着色塗料を基材表面に塗布し、乾燥（水分除去）させるだけで、好適に乾燥硬化させることができる。このため、本発明の塗装物では、着色層の凝集破壊の危険性が極めて小さくなる。

さらに、前記の塗装物であって、前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である塗装物であると良い。

本発明の塗装物の着色層は、平均分子量が２５００以上で、且つ、最低造膜温度が０℃以下の紫外線硬化型水性樹脂を含む水性着色塗料を乾燥硬化させたものである。このような着色層をなす水性着色塗料は、乾燥（水分除去）させるだけで、タックフリー状態で、且つ、好適に乾燥硬化した状態にできる。これにより、本発明の塗装物は、着色層上にクリア層が適切に形成され、しかも、着色層の凝集破壊の危険性が極めて小さくなる。

（実施形態）
本発明の実施形態（実施例１〜１０）について、以下に説明する。
まず、本発明の水性着色塗料の製造方法について、図１を参照しつつ説明する。水７４．８重量部に、紫外線硬化型水性樹脂１５．０重量部を攪拌混合する。その後、各種助剤として、防腐剤０．２重量部、消泡剤０．５重量部、レベリング剤０．５重量部、及び凍結防止剤３．０重量部を攪拌添加する。

次いで、チクソトロピック性を有する会合型増粘剤３．０重量部を攪拌添加した。なお、本実施例では、チクソトロピック性を有する会合型増粘剤として、プライマルＲＭ−１２Ｗ（ローム＆ハース社製、商品名）を用いている。次いで、ニュートニアン粘性を有する会合型増粘剤３．０重量部を攪拌添加した。なお、本実施例では、ニュートニアン粘性を有する会合型増粘剤として、レオレート３５０（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）を用いている。

その後、水分散着色剤を１０．０重量部を攪拌添加して、水性着色塗料を得た。なお、本実施例では、水分散着色剤として、大日精化社製の着色加工顔料、商品名ＡＦカラーホワイトを６．０重量部、商品名ＡＦカラーブラックを１．０重量部、商品名ＡＦカラーエロー２．０重量部、商品名ＡＦカラーレッドを１．０重量部添加している。

次に、本発明の塗装物の製造方法について説明する。
まず、着色工程において、上記のようにして製造した水性着色塗料を用いて、木質基材の表面に着色層を形成した。具体的には、スポンジロールコータ、スチールロールコータあるいはゴムロールコータカキトリ、ゴムロールコータの順で、これらの塗装機を用いて、木質基材の表面に水性着色塗料を３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、ヒータを用いて、水性着色塗料を熱風乾燥（８０℃×１分）し（水分除去）、着色層を形成した。

ところで、本実施例では、木質基材の表面の凹部（例えば、木質基材の導管部分等）内への充填塗装が良好であった。これは、本発明の水性着色塗料の成分として、チクソトロピック性を有する増粘剤、具体的にはプライマルＲＭ−１２Ｗ（ローム＆ハース社製、商品名）を添加したためと考えられる。さらには、木質基材の表面の平坦部への転写塗装も良好であった。これは、本発明の水性着色塗料の成分として、ニュートニアン粘性を有する増粘剤、具体的にはレオレート３５０（Ｒｈｅｏｘ社製、商品名）を添加したためと考えられる。

次いで、クリア層形成工程において、着色層の表面上にクリア層を形成した。具体的には、まず、ロールコータを用いて、下塗りとして、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料（具体的には、ＩＳＴ２００（ナトコ株式会社製、商品名））を２．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、ＵＶ乾燥機を用いて、紫外線ランプから発せられる紫外線をクリア塗料に照射し、紫外線硬化させてクリア層を形成した。さらに、中塗りとして、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料（具体的には、ＩＳＴ４００（ナトコ株式会社製、商品名））を２．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布し、下塗りと同様にして紫外線硬化させた。さらに、上塗りとして、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料（具体的には、ＩＳＴ５００（ナトコ株式会社製、商品名））を２．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布し、下塗りと同様にして紫外線硬化させた。このようにして、３層からなるクリア層を形成した。

本実施例１では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、ＢＡＳＦ社製、商品名ＬＲ８９８３（平均分子量１００００、ＭＦＴ０℃、ウレタンアクリレート）を用いている。
なお、本実施例１では、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を好適に乾燥硬化させることができた。これは、水性着色塗料の成分として添加した紫外線硬化型水性樹脂（ウレタンアクリレート）の最低造膜温度が０℃であるので、水性着色塗料中の水分を適度に除去できれば、十分に乾燥硬化できるためと考えられる。

さらには、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、好適に、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。これは、水性着色塗料の成分として、平均分子量が１００００の紫外線硬化型水性樹脂（ウレタンアクリレート）を添加したためと考えられる。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例２では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、ＢＡＳＦ社製、商品名ＬＲ８９４９（平均分子量２５００、ＭＦＴ０℃、ウレタンアクリレート）を用いている。
本実施例２でも、実施例１と同様に、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を好適に乾燥硬化させることができた。水性着色塗料の樹脂成分として、最低造膜温度が０℃以下の水性樹脂を添加したためと考えられる。

また、本実施例２でも、実施例１と同様に、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、好適に、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。これは、水性着色塗料の成分として添加した紫外線硬化型水性樹脂（ウレタンアクリレート）の平均分子量を２５００にしたためと考えられる。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例３では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、ＢＡＳＦ社製、商品名ＬＲ９００５（平均分子量１６００、ＭＦＴ０℃、ウレタンアクリレート）を用いている。
本実施例３でも、実施例１と同様に、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を好適に乾燥硬化させることができた。水性着色塗料の樹脂成分として、最低造膜温度が０℃以下の水性樹脂（ウレタンアクリレート）を添加したためと考えられる。

また、本実施例３でも、実施例１と同様に、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、好適に、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。これは、水性着色塗料の成分として添加した紫外線硬化型水性樹脂（ウレタンアクリレート）の平均分子量を１６００にしたためと考えられる。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例４では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、新中村化学社製、商品名ＲＰ−１１６ＥＨ（平均分子量１０万、ＭＦＴ８５℃）を用いている。
本実施例４でも、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を適度に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例５では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、新中村化学社製、商品名ＲＰ−１１６ＥＨ＋２（平均分子量１０万、ＭＦＴ６８℃）を用いている。
本実施例５でも、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を適度に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例６では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、新中村化学社製、商品名ＲＰ−１１６ＥＨ＋５（平均分子量１０万、ＭＦＴ３８℃）を用いている。
本実施例６でも、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を適切に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例７では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、新中村化学社製、商品名ＲＰ−１１６ＥＨ＋８（平均分子量１０万、ＭＦＴ２０℃）を用いている。
本実施例７でも、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を適切に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例８では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、新中村化学社製、商品名ＲＰ−１１６ＥＳ（平均分子量１０万、ＭＦＴ−４５℃）を用いている。
本実施例８でも、実施例１と同様に、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を好適に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例９では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、住化バイエルウレタン社製、商品名バイヒドロールＵＶＶＰＬＳ２２８２（平均分子量１０万、ＭＦＴ０℃）を用いている。
本実施例９でも、実施例１と同様に、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を好適に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

本実施例１０では、図２に示すように、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、住化バイエルウレタン社製、商品名バイヒドロールＵＶＶＰＬＳ２２８０（平均分子量２０万、ＭＦＴ２０℃）を用いている。
本実施例１０でも、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層を適切に乾燥硬化させることができた。また、熱風乾燥（水分除去）（８０℃×１分）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。このため、紫外線を用いて水性着色塗料（着色層）を紫外線硬化させなくても、クリア層形成工程において、着色層上にクリア塗料を適切に塗布することができた。

上述のように、実施例１〜１０では、紫外線を照射することなく、熱風乾燥（水分除去）しただけで、着色層を適度に乾燥硬化させることができた。これは、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、ＭＦＴが１００℃以下（詳細には、８５℃以下、具体的には、−４５〜８５℃）のものを用いたためと考えられる。このうち、ＭＦＴが６０℃以下である実施例１〜３，６〜１０（ＭＦＴが０，３８，２０，−４５℃）では、実施例４，５と比較して、より適切に、着色層を乾燥硬化させることができた。特に、ＭＦＴが０℃以下である実施例１〜３，８，９（ＭＦＴが０，−４５℃）では、好適に、着色層を乾燥硬化させることができた。

また、実施例１〜１０では、熱風乾燥（水分除去）しただけで、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。これは、水性着色塗料を構成する紫外線硬化型水性樹脂として、平均分子量が１０００以上（具体的には、１６００〜２０万）のものを用いたためと考えられる。特に、実施例１〜３（平均分子量が、１万，２５００，１６００）では、好適に、着色層の表面をタックフリー状態にすることができた。

（比較形態）
本発明の実施例１〜１０との比較のため、比較形態（比較例１〜８）として、実施例１〜１０と同一の木質基材について、従来の塗装方法によって塗膜を形成した塗装物を用意した（図３，図４参照）。なお、比較例１〜３は、特開平１０−２７３６０８号公報（特許文献１）に開示されている手法に基づいて着色層を形成したものである。また、比較例４は、特開２０００−１０９７４１号公報（特許文献２）に開示されている手法に基づいて着色層を形成したものである。

（比較例１）
本比較例１の水性着色塗料は、水１１８．５重量部に対し、水性樹脂１００．０重量部、水分散着色剤１３．５重量部、及び光開始剤５．０重量部を攪拌混合したものである（図３参照）。
なお、本比較例１では、図４に示すように、水性樹脂として、第１工業製薬社製、商品名ＰＥ−４００（紫外線硬化型、ポリエチレングリコールジアクリレート、平均分子量５５０）を用いている。また、水分散着色剤として、カ−ボンブラック３．５重量部、赤色顔料［フジファ−ストレッド７Ｒ＃３３００（富士色素社製、商品名）］４重量部、黄色顔料［ノバタ−ムエロ−ＨＲ（ヘキスト社製、商品名）］６重量部を用いている。また、光開始剤として、ダルキュア１１７３（チバガイギ社製、商品名）を用いている。

このような水性着色塗料を、実施例１〜１０と同様な木質基材の表面にスポンジロールコーターを用いて０．５ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、高圧水銀灯を用いて、２００（ｍＪ／ｃｍ²）の照射量で水性着色塗料に紫外線を照射し、着色層を形成した。次いで、この着色層の表面上に、実施例１〜１０と同様にして、クリア層を形成した。

（比較例２）
本比較例２は、上述した比較例１のうち、水性着色塗料の塗布量を増加したものである（図３参照）。具体的には、比較例１と同等の水性着色塗料を、３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、高圧水銀灯を用いて、２００（ｍＪ／ｃｍ²）の照射量で水性着色塗料に紫外線を照射したが、水性着色塗料の表面は適度に紫外線硬化（塗膜形成）しなかった。このため、クリア層を形成することができなかった。

（比較例３）
本比較例３は、上述した比較例２のうち、水性着色塗料への紫外線照射量を増加したものである（図３参照）。具体的には、比較例２に比して紫外線照射量を増加することで、水性着色塗料を紫外線硬化させ、着色層を形成した。次いで、この着色層の表面上に、実施例１〜１０と同様にして、クリア層を形成した。

（比較例４）
本比較例４の水性着色塗料は、水７０．０重量部に対し、繊維状珪酸マグネシウム１０．０重量部、水性樹脂１０．０重量部、及び水分散着色剤１０．０重量部を攪拌混合したものである（図３参照）。なお、繊維状珪酸マグネシウムとしては、繊維状アタパルジャイト粉末（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製、商品名 アタゲル＃５０；平均粒子径＝０．１μｍ）を用いた。また、水性樹脂としては、図４に示すように、昭和高分子社製、商品名ＡＰ７６８１（熱乾燥型、スチレンアクリルエマルジョン、平均分子量１０００００以上、ＭＦＴ５０℃）を用いた。また、水分散着色剤としては、オリエント化学社製の着色加工顔料、詳細には、商品名マイクロピグモ エローを３重量部、商品名マイクロピグモ レッドを２重量部、商品名マイクロピグモ ブラックを１重量部、商品名マイクロピグモ ホワイトを４重量部用いた。

このような水性着色塗料を、実施例１〜１０と同様な木質基材の表面にスポンジロールコーターを用いて３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、実施例１〜１０と同様に、ヒータを用いて、水性着色塗料を熱風乾燥（８０℃×１分）し、着色層を形成した。次いで、この着色層の表面上に、実施例１〜１０と同様にして、クリア層を形成した。

（比較例５）
本比較例５の水性着色塗料は、実施例１と比較して、水性樹脂成分が異なるのみで、その他の成分は同一である（図３，図４参照）。本比較例５では、図４に示すように、水性樹脂として、ＢＡＳＦ社製、商品名ＰＥ２２ＷＮ（紫外線硬化型、ポリエステル、平均分子量９００、ＭＦＴ０℃以下）を用いている。

このような水性着色塗料を、実施例１〜１０と同様にして、木質基材の表面にスポンジロールコーターを用いて３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、実施例１〜１０と同様に、ヒータを用いて、水性着色塗料を熱風乾燥（８０℃×１分）（水分除去）した。ところが、水性着色塗料の表面は適度に乾燥硬化（塗膜形成）せず、その表面はタックフリーの状態にならなかった。このため、クリア層を適切に形成することができなかった。

（比較例６）
本比較例６の水性着色塗料は、比較例５の塗料に対し、光開始剤５．０重量部を添加したものである（図３参照）。なお、光開始剤は、比較例１〜３と同様に、ダルキュア１１７３（チバガイギ社製、商品名）を用いている。

このような水性着色塗料を、実施例１〜１０と同様な木質基材の表面に、スポンジロールコーターを用いて０．５ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、高圧水銀灯を用いて、２００（ｍＪ／ｃｍ²）の照射量で水性着色塗料に紫外線を照射し、着色層を形成した。次いで、この着色層の表面上に、実施例１〜１０と同様にして、クリア層を形成した。

（比較例７）
本比較例７は、上述の比較例６のうち、水性着色塗料の塗布量を増加したものである（図３参照）。具体的には、比較例１と同等の水性着色塗料を、３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布した。その後、高圧水銀灯を用いて、２００（ｍＪ／ｃｍ²）の照射量で水性着色塗料に紫外線を照射したが、水性着色塗料は適度に紫外線硬化しなかった。このため、クリア層を形成することができなかった。

（比較例８）
本比較例８は、上述した比較例７のうち、水性着色塗料への紫外線照射量を増加したものである（図３参照）。具体的には、比較例７に比して紫外線照射量を増加することで、水性着色塗料を紫外線硬化させ、着色層を形成した。次いで、この着色層の表面上に、実施例１〜１０と同様にして、クリア層を形成した。

ここで、実施例１〜１０と比較例５とについて比較検討する。実施例１〜１０及び比較例５は、それぞれ、水性樹脂成分のみが異なり、その他の成分は同一である（図１〜図４参照）。このうち、実施例１〜１０では、熱風乾燥（水分除去）しただけで、適切に、着色層の表面をタックフリー状態にでき、クリア層を適切に形成することができた。ところが、比較例５では、熱風乾燥（水分除去）しただけでは、着色層の表面をタックフリー状態にできず、クリア層を適切に形成することができなかった。

これは、水性着色塗料に含まれる水性樹脂の平均分子量の違いによるものと考えられる。すなわち、実施例１〜１０では、水性樹脂の平均分子量が１０００以上（詳細には、１６００以上）であるため、熱風乾燥（水分除去）しただけで、適切に、着色層の表面をタックフリー状態にできたと考えられる。これに対し、比較例５では、水性樹脂の平均分子量が１０００未満（具体的には、９００）であるために、熱風乾燥（水分除去）しただけでは、適切に、着色層の表面をタックフリー状態にできなかったと考えられる。

次に、実施例１〜１０及び比較例１〜８の塗装物について、剥膜試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ−５４００に準じて、４５度剥離の方法で塗膜剥離強度を測定した。具体的には、まず、実施例１〜１０及び比較例１〜８の塗装物の塗膜（クリア層及び着色層）を切断し、２ｍｍ角の正方形（以下、これを塗膜碁盤目ともいう）を１００個作成する。次いで、剥膜試験機を用いて、塗膜碁盤目の上にセロハンテープを貼着し、このセロハンテープを４５度の角度で引き上げた。このときの塗膜碁盤目の剥れ数を調査し、この測定結果を図１，図３下段に示す。

まず、実施例１〜１０と比較例１，３，６，８とについて比較検討する。
図３に示すように、比較例１では、塗膜碁盤目剥れが全くなかった。すなわち、着色層の凝集破壊が生じることなく、さらに、着色層とクリア層との層間剥離も生じなかった。ところが、比較例３では、比較例１と同等の水性着色塗料を用いているにも拘わらず、全ての塗膜碁盤目が剥離してしまった。具体的には、全ての塗膜碁盤目において、着色層とクリア層との層間剥離が生じてしまった。このような現象は、図３に示すように、比較例６と比較例８とについても、同様に生じた。

これは、次のように考えられる。比較例３，８では、比較例１，６に比して水性着色塗料の塗布量を増加（具体的には、３．０ｇ／（３０ｃｍ）²）したので、これを適度に紫外線硬化させるため、比較例１，６に比して紫外線照射量を増加しなければならなかった。この紫外線照射量の増加により、着色層の表面が紫外線硬化し過ぎてしまい、この表面上に形成したクリア層と十分に密着できなくなったと考えられる。

これに対し、本発明にかかる実施例１〜１０では、比較例３，８と同様に、水性着色塗料を３．０ｇ／（３０ｃｍ）²塗布したにも拘わらず、塗膜碁盤目剥れがほとんどなかった。具体的には、実施例４，５において着色層の凝集破壊が僅かに生じてしまったが、着色層とクリア層との層間剥離は全く生じなかった。

まず、着色層の凝集破壊がほとんど生じなかったことから、実施例１〜１０では、水性着色塗料を熱風乾燥（水分除去）しただけで、適度に乾燥硬化した着色層を形成できたといえる。これは、水性着色塗料の樹脂成分として、最低造膜温度が１００℃以下（詳細には、８５℃以下）の紫外線硬化型水性樹脂を選択したためと考えられる。従って、最低造膜温度が１００℃以下の水性樹脂を含む水性着色塗料は、水性着色塗料中の水分を適度に除去（熱風乾燥）することで、凝集破壊が生じない程度に乾燥硬化できるといえる。特に、実施例１〜３，６〜１０では、着色層の凝集破壊が全く生じなかったことから、最低造膜温度が６０℃以下の水性樹脂を含む水性着色塗料は、水性着色塗料中の水分を適度に除去（熱風乾燥）するだけで、凝集破壊が生じない程度に、適切に乾燥硬化できるといえる。

さらに、着色層とクリア層との層間剥離が生じなかったことから、実施例１〜１０では、着色層とクリア層との層間密着性を良好にすることができたといえる。これは、次のように考えられる。実施例１〜１０では、紫外線硬化型樹脂を含有する水性着色塗料を用いながらも、紫外線を照射することなく着色層を形成したため、この着色層の表面には未反応の紫外線硬化性官能基が多数存在していた。そして、このような着色層の表面に、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を塗布し、紫外線照射により紫外線硬化させて、クリア層を形成した。従って、クリア塗料に紫外線を照射したとき、紫外線硬化性官能基を有する、着色層の表面の樹脂（分子）とクリア塗料の樹脂（分子）とが反応して結合したためと考えられる。

以上により、比較例１，３，６，８では、水性着色塗料の塗布量を増加した場合に着色層とクリア層との層間密着性が低下し、層間剥離が生じることがわかった。これに対し、本発明にかかる実施例１〜１０は、水性着色塗料の塗布量の多少に拘わらず、適切に水性着色塗料を乾燥硬化させることができ、さらには、着色層の凝集破壊の危険性を小さくでき、且つ、着色層とクリア層との層間密着性を良好にできるといえる。

次に、比較例４と実施例１〜１０とを比較検討する。
比較例４では、１００個の塗膜碁盤目のうち５０個が剥離した。具体的には、着色層の凝集破壊による剥離であった。これは、チクソトロピック増粘剤として、繊維状珪酸マグネシウム質鉱物類の粉末（繊維状アタパルジャイト粉末）を添加したために、水性着色塗料を十分に乾燥硬化させることができなくなったためと考えられる。

これに対し、実施例１〜１０では、比較例４と同様に、チクソトロピック性増粘剤を添加したにも拘わらず、塗膜碁盤目剥れが全く生じなかった。これは、チクソトロピック性増粘剤として、会合型のプライマルＲＭ−１２Ｗ（ローム＆ハース社製、商品名）を添加したためと考えられる。すなわち、チクソトロピック性増粘剤として、会合型のものを用いたことにより、水性着色塗料中の他の分子との結合が比較的良好となり、水性着色塗料を適切に乾燥硬化させることができたと考えられる。

以上において、本発明を実施例１〜１０に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１〜１０では、下塗り、中塗り、上塗りの３層からなるクリア層を形成したが、クリア層の数は、３層に限定されるものではなく、何層であっても良い。

また、実施例１〜１０では、クリア層を形成するためのクリア塗料として、下塗り、中塗り、上塗り共に、紫外線硬化型の塗料を用いた。しかし、中塗り、上塗りについては、紫外線硬化型の塗料に限らず、熱硬化型等いずれの硬化形態の塗料を用いるようにしても良い。
また、実施例１〜１０では、平均分子量が１６００，２５００，１万，１０万，２０万の水性樹脂を、それぞれ水性着色塗料の成分として添加した。しかし、これらの平均分子量に限定されるものではなく、１０００以上であれば好適に使用できる。

また、実施例１〜１０では、防腐剤等の各種助剤を添加したが、必要の応じて適宜添加すれば足り、必ずしも添加する必要はない。
また、実施例１〜１０では、水に対し、紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤等を攪拌混合するようにして、水性着色塗料を製造した。しかし、予め、紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤等を攪拌混合したものを製造し、その後、水で希釈するようにしても良い。

実施例１〜１０の水性着色塗料の成分を示す表である。 実施例１〜１０の水性着色塗料を構成する水性樹脂を示す表である。 比較例１〜８の水性着色塗料の成分を示す表である。 比較例１〜８の水性着色塗料を構成する水性樹脂を示す表である。

Claims (8)

1. 平均分子量が１０００以上で、最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂と、
   水分散着色剤と、
   チクソトロピック性を有する増粘剤と、
   ニュートニアン粘性を有する増粘剤と、
   を含み、
   上記増粘剤は、いずれも会合型である
   水性着色塗料。
2. 請求項１に記載の水性着色塗料であって、
   前記紫外線硬化型水性樹脂の平均分子量は、１６００以上１５０００以下である
   水性着色塗料。
3. 請求項１または請求項２に記載の水性着色塗料であって、
   前記紫外線硬化型水性樹脂の最低造膜温度は、０℃以下である
   水性着色塗料。
4. 請求項１に記載の水性着色塗料であって、
   前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である
   水性着色塗料。
5. 平均分子量が１０００以上で最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤、チクソトロピック性を有する増粘剤、ニュートニアン粘性を有する増粘剤、及び水を含む水性着色塗料を、基材の表面に塗布し、紫外線を照射することなく、熱乾燥によって水分除去し、着色層を形成する着色工程と、
   上記着色層の表面に、紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を塗布し、紫外線照射により硬化させて、クリア層を形成するクリア層形成工程と、
   を備え、
   上記増粘剤は、いずれも会合型である
   塗装物の製造方法。
6. 請求項５に記載の塗装物の製造方法であって、
   前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である
   塗装物の製造方法。
7. 基材と、
   上記基材の表面に塗布した、平均分子量が１０００以上で最低造膜温度が１００℃以下である紫外線硬化型水性樹脂、水分散着色剤、チクソトロピック性を有する増粘剤、ニュートニアン粘性を有する増粘剤、及び水を含む水性着色塗料を、乾燥硬化させてなる着色層と、
   上記着色層の表面に塗布した紫外線硬化型樹脂を含有するクリア塗料を、紫外線硬化させてなるクリア層と、
   を備え、
   上記増粘剤は、いずれも会合型であり、
   上記着色層の上記紫外線硬化型水性樹脂を構成する分子と上記クリア層の上記紫外線硬化型樹脂を構成する分子とが結合し、上記着色層と上記クリア層とが密着してなる
   塗装物。
8. 請求項７に記載の塗装物であって、
   前記水性着色塗料に含まれる前記紫外線硬化型水性樹脂は、平均分子量が２５００以上で、最低造膜温度が０℃以下である
   塗装物。

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