JP2000042482A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

複層塗膜形成方法

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JP2000042482A JP21102498A JP21102498A JP2000042482A JP 2000042482 A JP2000042482 A JP 2000042482A JP 21102498 A JP21102498 A JP 21102498A JP 21102498 A JP21102498 A JP 21102498A JP 2000042482 A JP2000042482 A JP 2000042482A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価な光干渉性顔料の配合量を少なくし、か
つ光干渉性などの意匠性のすぐれた複層塗膜の形成方法
に関する 【構成】 濃色塗膜形成塗料(A)、下層に酸化ケイ
素、上層に酸化鉄で被覆されたフレ−ク状の酸化鉄また
はアルミニウムを樹脂固形分100重量部あたり、0.
1〜2重量部含有し、かつ下地隠蔽膜厚が40μm以上
である光干渉性塗膜形成塗料(B)および透明塗膜形成
クリヤ塗料(C)を塗装することを特徴する複層塗膜形
成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高価な光干渉性顔
料の配合量を少なくし、かつ光干渉による意匠性のすぐ
れた複層塗膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】自動車外板部に、下層に酸化
ケイ素、上層に酸化鉄で被覆されたフレ−ク状の酸化鉄
またはアルミニウムを光干渉性顔料として含有せしめた
塗料、およびクリヤ塗料を塗装して、光干渉性の上塗り
複層塗膜を形成することはすでに公知である。この光干
渉性顔料は、雲母などの他の干渉性顔料に比べて多色性
で意匠的にすぐれた塗膜を形成するが、かかる意匠効果
を得るために多量に配合しなければならず、この顔料自
体高価であるために塗料コストが非常に高くなり、該顔
料が有している効果を十分に発揮できないという欠陥を
有している。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の光干渉
性顔料の配合量を少なくすることにより塗料コストを低
減し、しかもこの顔料が有する多色効果をなんら低下せ
ずに、光干渉性などによる意匠性のすぐれた複層上塗り
塗膜を形成する方法に関する。その特徴は、濃色上塗り
塗膜面にこれらの光干渉性顔料含有塗料を塗装すると、
この光干渉性顔料の配合量が少なくても、多色効果を低
下させず、光干渉性のすぐれた上塗り塗膜を形成できる
ことを見出し、本発明を完成した。
【0004】しかして本発明は、濃色塗膜形成塗料
(A)、下層に酸化ケイ素、上層に酸化鉄で被覆された
フレ−ク状の酸化鉄またはアルミニウム(以下、多層被
覆フレ−クという)を樹脂固形分100重量部あたり、
0.1〜2重量部含有し、かつ下地隠蔽膜厚が40μm
以上である光干渉性塗膜形成塗料(B)および透明塗膜
形成クリヤ塗料(C)を塗装することを特徴する複層塗
膜形成方法である。
【0005】以下に、本発明の複層塗膜形成方法につい
て詳細に説明する。
【0006】濃色塗膜形成塗料(A):濃色塗膜を形成
する塗料であり、特に、Hunter Lab系でのL
値(明度)が20以下の濃色塗膜を形成しうる液状塗料
が好適である。このものは、光干渉性塗膜形成塗料
(B)に先立って被塗面に塗装する。
【0007】濃色塗膜形成塗料(A)は、熱硬化性樹脂
組成物、着色顔料および溶剤を含有する液状塗料であ
り、その硬化塗膜の色調は黒色系、紺色系、褐色系など
の濃色に着色されており、Hunter Lab系での
L値(明度)が20以下、特に10〜1の範囲内に含ま
れることが好ましく、L値が20より大きくなると、塗
料(B)の多層被覆フレ−クによる光干渉性が低下する
ので好ましくない。
【0008】塗料(A)の塗膜の色調は隣接する上層の
塗料(B)の光干渉性塗膜を透して見ることができるの
で、これらの両塗料を塗り重ねた複層塗膜を目視観察す
ると、下層の塗料(A)塗膜が濃色であるために、上層
の塗料(B)塗膜中の多層被覆フレ−クが少量であって
も効率よく光干渉して、この顔料が有する多色効果を十
分に発揮することができる。塗料(A)塗膜のL値が2
0より大きくなる(明るい色調になる)と塗膜からの反
射光が多くなるので、塗料(B)塗膜中の多層被覆フレ
−クが少量では光干渉が弱くなり、多色効果が殆ど見ら
れなくなる。
【0009】塗料(A)における熱硬化性樹脂組成物と
して、水酸基などの架橋性官能基を1分子中に2個以上
有するポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂
などの基体樹脂およびメラミン樹脂、尿素樹脂、(ブロ
ック)ポリイソシアネ−ト化合物などの架橋剤からなる
組成物が好適に使用できる。
【0010】着色顔料は、塗料(A)の塗膜のL値を2
0以下に調色するためのものであり、通常の塗料用ソリ
ッドカラ−顔料が使用でき、例えば、チタン白、亜鉛
華、カ−ボンブラック、モリブデ−トオレンジ、ベンガ
ラ、ナフト−ル系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン
系、アントラキノン系、チオインジゴ系、ペリレン系、
キナクリドン系、チタンイエロ−、モノアゾ系、ジスア
ゾ系、縮合アゾ系、アンソラピリミジン系、コバルトグ
リ−ン、フタロシアニングリ−ン、群青、コバルトブル
−、フタロシアニンブル−、コバルトバイオレットなど
の無機系および有機系の顔料が好適に適用できる。さら
に、アルミニウムフレ−ク、金属酸化物被覆雲母フレ−
ク、雲母フレ−ク、板状酸化鉄顔料、板状グラファイト
顔料などの薄片光輝性顔料(メタリック顔料)をこれら
のソリッドカラ−顔料と併用することができる。
【0011】さらに、硫酸バリウム、炭酸バリウム、ク
レ−、タルク、シリカなどの無着色の体質顔料も併用で
きる。溶剤としては有機溶剤および(または)水などが
使用できる。有機溶剤は、通常の塗料用溶剤が好まし
く、炭化水素系、アルコ−ル系、エステル系、エ−テル
系、ケトン系などがあげれる。
【0012】塗料(A)は、これらの熱硬化性樹脂組成
物および着色顔料を溶剤に溶解もしくは分散せしめるこ
とにより得られるが、さらに必要に応じて沈降防止剤、
塗面調整剤、紫外線安定剤、付着付与剤などを適宜含有
せしめることができ、その下地隠蔽膜厚は硬化塗膜で1
0〜40μmの範囲が適している。ここで、下地隠蔽膜
厚とはこの塗膜を透して隣接する下層の白黒市松模様が
目視で見えなくなる最小膜厚のことである。
【0013】塗料(A)は、金属製もしくはプラスチッ
ク製の自動車または電気製品の外板部などの被塗物に直
接に塗装できるが、下塗り塗料や中塗り塗料(省略可
能)などをあらかじめ塗装し硬化してなる被塗物に塗装
することが好ましい。具体的には、塗料(A)の粘度を
10〜40秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調整し、
これをエアスプレ−、エアレススプレ−、静電方式など
で噴霧塗装し、その膜厚は硬化塗膜を基準に、下地隠蔽
膜厚(10〜40μm)またはそれより厚いことが好ま
しい。
【0014】本発明では、塗料(A)の塗装塗膜を約1
20〜160℃で10〜40分加熱し硬化させてから、
または未硬化の状態で、該塗面に光干渉性塗膜形成塗料
(B)を塗装する。
【0015】光干渉性塗膜形成塗料(B):塗料(A)
の硬化もしくは未硬化の塗面に塗装する塗料であり、下
層に酸化ケイ素、上層に酸化鉄で被覆された酸化鉄また
はアルミニウムのフレ−クを(多層被覆フレ−ク)を樹
脂固形分100重量部あたり、0.1〜2重量部含有
し、かつ下地隠蔽膜厚が40μm以上である光干渉性塗
膜を形成する塗料である。
【0016】多層被覆フレ−クは、平らでかつ形状が不
規則なりん片状であって、これを含む塗膜は雲母粉末の
ような光干渉顔料では見られない多色効果を有してお
り、光の入射角の変動または観察方向(すなわち反射角
度)によりゴ−ルドからグレ−、ライトピンクからブラ
ウン、ピンクからブラウンの色にそれぞれ変化する。
【0017】多層被覆フレ−クは、その中心部はフレ−
ク状の酸化鉄またはアルミニウムであり、そのフレ−ク
表面を酸化ケイ素で被覆(下層)し、さらにその酸化ケ
イ素の表面を酸化鉄で被覆(上層)してなるものであ
り、これ自体は既知の顔料である。かかる多層被覆フレ
−クの長手方法寸法は2〜60μm、特に10〜40μ
m、その厚さは0.2〜5μm、特に0.5〜3μmが
適している。また、下層の酸化ケイ素被膜の厚さは0.
2〜1μm、特に0.3〜0.5μm、上層の酸化鉄の
被膜の厚さは0.01〜0.2μm、特に0.01〜
0.04μmの範囲内が好ましい。これらの下層および
上層の被膜の厚さによって種々の色調の光干渉模様が得
られる。
【0018】塗料(B)は、多層被覆フレ−クを樹脂固
形分100重量部あたり、0.1〜2重量部含有し、か
つ下地隠蔽膜厚が40μm以上である光干渉性塗膜を形
成する塗料であり、多層被覆フレ−ク、熱硬化性樹脂組
成物および溶剤を含有する液状塗料であり、さらに必要
に応じて着色顔料、メタリック顔料、沈降防止剤、塗面
調整剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤などを含有せしめ
ることができる。これらのうち、熱硬化性樹脂組成物、
溶剤、着色顔料およびメタリック顔料などは塗料(A)
で例示したものが好適に使用できる。
【0019】また、塗料(B)における多層被覆フレ−
クの配合量は、熱硬化性樹脂組成物100重量部(固形
分)あたり、0.1〜2重量部、特に0.3〜1重量部
が適している。この配合量は、これまで一般的な配合量
とされている5〜10重量部に比べて極めて少量であ
り、低コストにすることができた。
【0020】塗料(B)は、上記した成分を溶剤(有機
溶剤および/または水)に溶解もしくは分散せしめるこ
とにより得ることができ、その下地隠蔽膜厚は硬化塗膜
で40μm以上、特に50〜300μmの範囲が適して
いる。
【0021】塗料(B)は、上塗り塗料(A)の硬化も
しくは未硬化の塗面に塗装する。具体的には、粘度を1
0〜40秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調整し、こ
れをエアスプレ−、エアレススプレ−、静電方式などに
より、硬化塗膜を基準に、上記の隠蔽膜厚以下の膜厚、
特に5〜35μmの膜厚になるように塗装することが好
ましい。
【0022】本発明では、塗料(B)を塗装後、約12
0〜160℃で10〜40分加熱して硬化させてから、
または硬化させずに未硬化の状態で、該塗面に透明塗膜
形成クリヤ塗料(C)を塗装する。
【0023】クリヤ塗料(C):塗料(B)の硬化もし
くは未硬化の塗面に塗装する、透明塗膜を形成する塗料
である。
【0024】具体的には、熱硬化性樹脂組成物および溶
剤(有機溶剤および/または水)を含有する液状塗料で
あり、さらに必要に応じて着色顔料、メタリック顔料、
沈降防止剤、塗面調整剤、紫外線吸収剤などを適宜含有
せしめることができる。着色顔料およびメタリック顔料
は、塗膜の透明性を阻害しない程度に配合することが好
ましい。これらの熱硬化性樹脂組成物、溶剤、着色顔料
およびメタリック顔料などは上塗り塗料(A)の説明で
例示したものが好適に使用できる。
【0025】クリヤ塗料(C)は、上記の各成分を溶剤
に溶解もしくは分散せしめることにより得られる。
【0026】クリヤ塗料(C)の粘度を10〜40秒/
フォ−ドカップ#4/20℃に調整し、エアスプレ−、
エアレススプレ−、静電方式などにより、塗料(B)の
硬化もしくは未硬化の塗面に硬化塗膜で20〜50μm
の膜厚になるように塗装することが好ましい。クリヤ塗
料(C)を塗装後、約120〜160℃で10〜40分
加熱して塗膜を硬化させることにより、本発明の方法が
達成される。
【0027】本発明のおいて、上記の塗料(A)、塗料
(B)および塗料(C)を塗装方式として、これらの塗
料を3コ−ト1ベイク方式、3コ−ト2ベイク方式およ
び3コ−ト3ベイク方式のいずれでも塗装できるが、特
に、塗料(A)を塗装し、加熱硬化後、塗料(B)およ
び塗料(C)をウエットオンウエットで塗装し、ついで
加熱してこの両塗膜を硬化せしめる3コ−ト2ベイク方
式が好適である。
【0028】
【発明の効果】高価な多層被覆フレ−クの配合量を少な
くして塗料コストを低減でき、しかも該顔料が有する多
色効果などの視覚的効果をなんら低下させない、光干渉
性などの意匠性のすぐれた複層塗膜の形成することがで
きた。
【0029】以下に、本発明に関する実施例および比較
例について説明する。部および%は重量に基づいてい
る。また、膜厚は硬化塗膜を基準にしたものである。
【0030】1.試 料 1)被塗物:脱脂した鋼板にカチオン電着塗料(「エレ
クロン9200」、関西ペイント社製、商品名、エポキ
シ樹脂系)を膜厚20μmに塗装し、170℃で30分
加熱して硬化し、ついで中塗り塗料(「ル−ガベ−クK
PX−60 N−2」、関西ペイント社製、商品名、ポ
リエステル樹脂・メラミン樹脂系)を膜厚30μmに塗
装し、140℃で30分加熱し硬化したものを被塗物と
した。
【0031】2)濃色塗膜形成塗料(A) a):水酸基含有ポリエステル樹脂70部とブチルエ−
テル化メラミン樹脂30部からなる熱硬化性樹脂組成物
100部(固形分)あたり、カ−ボンブラックMA−1
00(三菱化成工業社製、商品名)3部、FASTGE
N SUPERRED 380R(大日本インキ化学工
業社製、商品名)3部、フタロシアニンブル−5240
K(大日精化工業社製、商品名)1部の割合で、有機溶
剤(スワゾ−ル1500/スワゾ−ル1000/キシレ
ン/ブチルセロソルブ=10/40/30/20 重量
比)に混合し、粘度20秒/フォ−ドカップ#4/20
℃に調整して得た。この塗料の下地隠蔽膜厚は20μm
で、塗膜のL値は3であった。「スワゾ−ル150
0」、「スワゾ−ル1000」はコスモ石油社製の商品
名で、芳香族系炭化水素溶剤である。
【0032】b):水酸基含有ポリエステル樹脂70部
とブチルエ−テル化メラミン樹脂30部からなる熱硬化
性樹脂組成物100部(固形分)あたり、カ−ボンブラ
ックMA−1001.5部、フタロシアニンブル−52
40K 1部、TITANIUM DIOXIDE J
R−701(帝国化工社製、商品名)8部の割合で、有
機溶剤(スワゾ−ル1500/スワゾ−ル1000/キ
シレン/ブチルセロソルブ=10/40/30/20
重量比)に混合し、粘度20秒/フォ−ドカップ#4/
20℃に調整して得た。この塗料の下地隠蔽膜厚は20
μmで、塗膜のL値は12であった。
【0033】c):水酸基含有ポリエステル樹脂70部
とブチルエ−テル化メラミン樹脂30部からなる熱硬化
性樹脂組成物100部(固形分)あたり、カ−ボンブラ
ックMA−100 2部、FASTGEN SUPER
RED 380R 3部、フタロシアニンブル−52
40K 1部、TITANIUM DIOXIDEJR
−701 13部の割合で、有機溶剤(スワゾ−ル15
00/スワゾ−ル1000/キシレン/ブチルセロソル
ブ=10/40/30/20 重量比)に混合し、粘度
20秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調整して得た。
この塗料の下地隠蔽膜厚は20μmで、塗膜のL値は2
5であった。比較用。
【0034】3)光干渉性塗膜形成塗料(B) a):水酸基含有アクリル樹脂70部とブチルエ−テル
化メラミン樹脂30部からなる熱硬化性樹脂組成物10
0部(固形分)あたり、多層被覆フレ−ク(長手方向寸
法20μm、厚さ0.6μm、アルミニウムフレ−ク表
面に厚さ0.4μmの酸化ケイ素および厚さ0.03μ
mの酸化鉄を被覆してなる)0.5部、カ−ボンブラッ
クMA−100 0.3部の割合で、有機溶剤(トルエ
ン/キシレン/酢酸エチル=40/20/40 重量
比)に混合し、粘度12秒/フォ−ドカップ#4/20
℃に調整して得た。この塗料の下地隠蔽膜厚は55μm
である。
【0035】b):水酸基含有アクリル樹脂70部とブ
チルエ−テル化メラミン樹脂30部からなる熱硬化性樹
脂組成物100部(固形分)あたり、多層被覆フレ−ク
(長手方向寸法25μm、厚さ0.8μm、酸化鉄フレ
−ク表面に厚さ0.4μmの酸化ケイ素および厚さ0.
03μmの酸化鉄を被覆してなる)0.7部、カ−ボン
ブラックMA−100 0.3部の割合で、有機溶剤
(トルエン/キシレン/酢酸エチル=40/20/40
重量比)に混合し、粘度12秒/フォ−ドカップ#4
/20℃に調整して得た。この塗料の下地隠蔽膜厚は6
0μmである。
【0036】4)クリヤ塗料(C) 水酸基含有アクリル樹脂70部とブチルエ−テル化メラ
ミン樹脂30部からなる熱硬化性樹脂組成物を有機溶剤
(トルエン/キシレン/酢酸エチル=40/20/40
重量比)に混合し、粘度25秒/フォ−ドカップ#4
/20℃に調整して得た。
【0037】2.実施例および比較例 上記の被塗物に、塗料(A)をエアスプレ−により30
μmの膜厚になるように塗装し、室温で3分放置してか
ら、140℃で30分加熱して該塗膜を硬化させてか
ら、その塗面に塗料(B)をエアスプレ−により20μ
mの膜厚になるように塗装し、室温で3分放置してか
ら、その塗面に、クリヤ塗料(C)をエアスプレ−によ
り35μmの膜厚になるように塗装し、室温で3分放置
してから、140℃で30分加熱して、これらの2層塗
膜を同時に硬化させた。
【0038】かくして得られた塗装板を用いて塗膜の性
能試験を行った。その結果を表1に示した。
【0039】
【表1】
【0040】表1における性能試験方法および評価基準
はつぎのとおりである。
【0041】*1)L値:上塗り塗料(A)の単独塗膜
(膜厚30μm)のHunter Lab系でのL値
(明度)であり、MINOLTA測色計CR331(ミ
ノルタ社製、商品名)で測定した。
【0042】*2)意匠性:塗料(A)、(B)および
(C)を塗装し、加熱硬化してなる塗膜面に対して、4
5゜の角度で人口太陽灯(「人口太陽灯XC−100
A」セリック社製、商品名)を当てて、正面色(反射角
0゜)とハイライト(反射角60゜)との色変化を観察
した。○は色変化が大きく意匠性が非常に優れている、
△は色変化は少し見られるが意匠性は劣っている、×は
色変化は全くなく意匠性は非常に劣っていることを示
す。
【0043】*3)耐候性:キセノンウエザオメ−タ
(スガ試験機社製)で1440時間試験後の塗面の色変
化をMINOLTA測色計CR331で測定した。数値
の小さいほど色変化が少ないことを示す。
【0044】*4)耐湿性:温度50℃、かつ湿度95
%以上に保持しているブリスタボックスに試験板を入
れ、120時間経過後の塗面状態(ツヤびけやブリスタ
などの発生の有無)およびゴバン目付着性(2×2mm
ゴバン目100個、セロハンテ−プ剥離)を観察した。
塗面状態において、○はツヤびけやブリスタなどの発生
が全く認められない、△はツヤびけやブリスタなどの発
生が少し認められた、×はツヤびけやブリスタなどの発
生が多く認められたことを示す。付着性において、○は
ゴバン目塗膜の剥離が全く認められない、△は1〜5個
のゴバン目塗膜の剥離が認められ、×は6個以上のゴバ
ン目塗膜の剥離が認められたことを示す。
【0045】*5)光 沢:60゜鏡面反射率(%)で
ある。
【0046】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE03 CB13 DB02 DC12 EA02 EA05 EA43 EC02 EC03 EC10 EC23 EC54 4J038 EA011 HA066 HA216 KA08 KA15 KA20 NA01 PA07 PB07

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 濃色塗膜形成塗料(A)、下層に酸化ケ
    イ素、上層に酸化鉄で被覆されたフレ−ク状の酸化鉄ま
    たはアルミニウムを樹脂固形分100重量部あたり、
    0.1〜2重量部含有し、かつ下地隠蔽膜厚が40μm
    以上である光干渉性塗膜形成塗料(B)および透明塗膜
    形成クリヤ塗料(C)を塗装することを特徴する複層塗
    膜形成方法。
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