JP2001081359A

JP2001081359A - 塗料組成物、およびその乾燥塗膜を有する物品

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Publication number: JP2001081359A
Application number: JP25872799A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukushima; 洋福島; Masatoshi Yagi; 政敏八木; Yasushi Hayama; 康司葉山
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】真空蒸着加工で得られるメタリック硬化塗膜と
同等またはそれ以上に匹敵する光輝性金属光沢感を有す
る乾燥塗膜を形成する塗料組成物を得る。【解決手段】（Ａ）一般式（Ｉ）の繰り返し単位を分子
内に有する高分子化合物５０〜９９質量％、（Ｂ）平均
粒径が２０μｍ以下のリーフィング型アルミニウム微粒
子１〜５０質量％（ただし（Ａ）と（Ｂ）成分の合計量
を１００質量％とする）、（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）成分の
合計量１００質量部に対して、少なくとも一種の有機溶
剤１０〜２０００質量部を配合してなる組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属光沢感を有す
る塗膜を形成し得る塗料組成物、およびその乾燥塗膜を
有する物品に関する。

【0002】

【従来の技術】従来からアルミニウム顔料を含む塗料
は、美装性と反射、水分の透過防止の目的で、タンク、
鉄骨、屋根等に使用されている。これらアルミニウム塗
料は一般にアルミニウムペーストとアルキド樹脂、塩素
化樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、或いはアク
リル樹脂等の専用ワニスから構成されている。一方、近
年の自動車部品、家電部品、化粧容器、照明器具、外灯
あるいは家具部品等の表面を、鏡面的な光輝性金属外観
に美装性向上させるために、アルミニウム蒸着処理がな
されることが一般的になっている。具体的には、樹脂成
型品あるいは金属基材にアクリル樹脂等のアンダーコー
トを施し、これにアルミニウムを真空蒸着した後、さら
にトップコート処理を行うのが一般的な製造方法であ
る。このような鏡面的な光輝性金属外観をアルミニウム
蒸着ではなく、前記したアルミニウム塗料で形成する試
みがなされている。

【0003】具体的には、アルミニウムを微粒化し、かつそ
れを鱗片状（リーフィング型）に賦形するなどした、滑
らかな平滑面を形成し得るアルミニウムと塗料用樹脂の
混合物でなるアルミニウム塗料である。このようなアル
ミニウム塗料は、リーフィング型アルミニウムを塗膜上
層部に浮上させるか、あるいは塗膜下層部に沈降させ平
行に配列させて滑らかな平滑面を形成するが、配向させ
たリーフィング型アルミニウムの層と塗料用樹脂のクリ
アー層との２層からなる塗膜となるため、該クリアー塗
膜の厚みにより光輝性金属感のある外観を基材に付与す
ることができる。

【0004】このメタリック塗料を得る方法として、例えば
特開平１０−２１９１５０号公報にはリーフィング型ア
ルミニウムの表面をりん酸アルキルエステル化合物にて
処理し塗膜上層部に浮上させ光輝性の強い独特の金属感
が得られることが提案されている。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した方法
では、アルミニウムの光輝性は得られるが、リーフィン
グ型アルミニウムを塗膜上層部に浮上させる方法である
ため、配向させた該アルミニウムの層の上部にはクリア
ー塗膜の膜厚が薄く、真空蒸着法で得られるような深み
のある金属光沢感を有する鏡面が得られない。ここでい
う光輝性とは全光線反射率として数値化可能であるが、
鏡面的な写像性も必要とされる光輝性金属感はむしろ、
正面反射率と２０度程度の低角度による光輝性金属感の
評価により反映される。本発明は、基材の隠蔽性（全光
線反射率）、塗膜の光輝性（全光線反射率、正面反射
率）、および塗膜の鏡面的な光輝性金属感（２０度グロ
スと正面反射率）という性能を兼ね備えた金属光沢感の
ある塗膜を形成するための組成物、および該塗膜を有す
る物品を得ることを目的とする。

【0006】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題に関し、鋭意検討した結果、微粒径のリーフィン
グ型アルミニウムと、これを塗膜下部に沈降、かつ平行
に配列させることのできるバインダー樹脂として特定の
石油系樹脂を含む組成物が好適であることを見出し、こ
れによって本発明を完成するに至った。

【0007】すなわち本発明は、（Ａ）下記一般式の繰り返
し単位を分子内に有する高分子化合物５０〜９９質量
％、

【化２】（式中、Ｘはメチレン基、酸素原子、あるいはイオウ原
子を示す。）（Ｂ）平均粒径が２０μｍ以下のリーフィング型アルミ
ニウム微粒子１〜５０質量％（ただし（Ａ）と（Ｂ）成
分の合計量を１００質量％とする）（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し
て、少なくとも一種の有機溶剤１０〜２０００質量部を
配合してなることを特徴とする塗料組成物、およびこの
乾燥塗膜を有する物品である。

【0008】

【発明の実施の形態】まず、本発明の塗料組成物につい
て説明する。本発明の塗料組成物は、基材への隠蔽性、
塗膜の光輝性および鏡面的な光輝性金属感に優れた金属
光沢感のある塗膜を形成する組成物である。以下、本発
明の塗料組成物の乾燥塗膜のことを、「メタリック塗
膜」と略す。

【0009】（Ａ）成分について本発明の組成物における高分子化合物（Ａ）は、下記一
般式（Ｉ）で示される繰り返し単位を分子内に有する化
合物である。

【0010】

【化３】（式中、Ｘはメチレン基、酸素原子、あるいはイオウ原
子を示す。）

【0011】この一般式（Ｉ）のＸの内、好ましいものは、
Ｘが酸素原子であるクマロン、Ｘがメチレン基であるイ
ンデンであり、これらの一種以上が分子内に含まれる高
分子化合物が好ましい。この一般式（Ｉ）で示される繰
り返し単位を分子内に有する高分子化合物を得るには、
この一般式（Ｉ）で示される繰り返し単位の単量体の少
なくとも１種以上と共重合可能な単量体を反応させれば
よい。ここで用いる共重合可能な単量体の具体例として
は、例えば、スチレン、α―メチルスチレン、ビニルト
ルエン、酢酸ビニル、等のビニル化合物、無水マレイン
酸、無水イタコン酸等の酸無水基を有するビニルモノマ
ー、マレイン酸、イタコン酸、或いはそれらのアルキル
エステル等のビニルモノマー、メチルメタクリレート、
ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト等の（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。

【0012】また、ここでいう高分子とは、一般的に使用さ
れる高分子の範囲であればよく特に限定されないが、重
量平均分子量が好ましくは１,０００〜５０,０００の範
囲、さらに好ましくは２,０００〜１０，０００程度の
範囲である。本発明の（Ａ）成分の重量平均分子量が
１，０００より小さい場合には、得られるメタリック塗
膜の性能が低下する傾向があり、また重量平均分子量が
５０，０００を超えると、該塗膜のレベリング性が低下
する傾向にある。

【0013】本発明の塗料組成物において、高分子化合物
（Ａ）の配合割合は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量
１００質量％中、５０〜９９質量％の範囲、好ましくは
６０〜９８質量％の範囲、さらに好ましくは７０〜９７
質量％の範囲である。（Ａ）成分が５０質量％未満の場
合は乾燥塗膜の強度が低下し剥がれ易く、また９９質量
％を超える場合は、基材への隠蔽性が不足するため全光
線反射率が低下するだけでなく、正面反射率と２０度グ
ロスで表される光輝性金属感を有する乾燥塗膜が得にく
い傾向にある。

【0014】（Ｂ）成分について本発明で用いる（Ｂ）成分のリーフィング型アルミニウ
ム微粒子とは、アルミニウムを機械的に破砕し、必要に
応じてステアリン酸、オレイン酸等の長鎖脂肪酸を潤滑
剤として用い、さらにトルエン、キシレン、ミネラルス
ピリット、高沸点芳香族系溶剤等に分散させたものであ
り、市販もされている。通常、リーフィング型アルミニ
ウム微粒子（Ｂ）の固形分量は６０〜７０％程度であ
る。

【0015】本発明の目的であるメタリック塗膜を形成し得
るには、リーフィング型アルミニウム微粒子（Ｂ）の平
均粒径は２０μｍ以下とする必要がある。２０μｍを超
える平均粒径を有するリーフィング型アルミニウム微粒
子では、鏡面的な光輝性金属感を有する外観が得られに
くい傾向にある。本発明で用いるリーフィング型アルミ
ニウム微粒子（Ｂ）の平均粒径は、小さいほど鏡面的な
光輝性金属感に優れる硬化塗膜が得られることから、１
０μｍ以下が好ましく、さらに５μｍ以下が特に好まし
い。

【0016】本発明のメタリック塗料組成物において、リー
フィング型アルミニウム微粒子（Ｂ）の配合割合は、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００質量部中１〜５
０質量％の範囲、好ましくは２〜４０質量％の範囲、さ
らに好ましくは３〜３０質量％の範囲である。（Ｂ）成
分が１質量％未満の場合は基材への隠蔽性が不足し、光
輝性金属感を有する乾燥塗膜が得にくい傾向にあり、ま
た５０質量％を超える場合は、乾燥塗膜の強度が低下
し、基材への密着性が得にくい傾向にある。

【0017】（Ｃ）成分について本発明のメタリック塗料組成物には、塗布作業時には低
粘度であることが望ましいことから、塗布方法に応じた
組成物粘度に調整するために、少なくとも１種の有機溶
剤を配合する。有機溶剤（Ｃ）としては、芳香族系、ア
ルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、エス
テル系、多価アルコール誘導体、ハロゲン化炭化水素系
等の有機溶剤から選ばれる少なくとも１種以上を挙げる
ことができる。

【0018】有機溶剤（Ｃ）の具体例としては、例えば、ト
ルエン、キシレン、高沸点芳香族溶剤（スワゾール１０
００等）等の芳香族系溶剤、イソプロピルアルコール、
ｎ−ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコー
ル等のアルコール系溶剤、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサ
ン等の炭化水素系溶剤、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ、ＤＩＢＫ、
シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶剤、エチ
ルエーテル等のエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−
ブチル、酢酸アミル、酢酸メトキシプロピル、酢酸エト
キシエチル等のエステル系溶剤、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メトキシプロパノ
ール、メトキシブタノール、エチルジグリコール等の多
価アルコール誘導体溶剤が挙げられる。これらのうち、
特にリーフィング型アルミニウム微粒子（Ｂ）の分散安
定性と、乾燥前および溶剤乾燥中の塗膜内での平行な配
行、および二次凝集防止の面から、有機溶剤（Ｃ）は極
性の低いものが好ましい。具体的には極性を表す指標の
ＳＰ値が９以下の有機溶剤が特に好ましい。ＳＰ値が９
以下の有機溶剤の具体例としては、例えば、トルエン、
キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ミネラルス
ピリット、ＭＩＢＫ、酢酸ｎ−ブチル等が挙げられる。

【0019】本発明の塗料組成物において、有機溶剤（Ｃ）
の配合割合は、（Ａ）および（Ｂ）成分の合計量１００
質量部に対して、１０〜２，０００質量部の範囲、好ま
しくは５０〜８００質量部の範囲である。（Ｃ）成分が
１０質量部未満の場合は組成物粘度が高く平滑な乾燥塗
膜が得られにくい傾向があり、また、２，０００質量部
を超える場合は十分な膜厚が得られない、あるいは組成
物粘度が低く３次元形状の基材に塗布した場合にタレが
発生する傾向にある。

【0020】この被塗物への塗布は、ハケ塗り、スプレーコ
ート、シャワーフローコート、ディップコート、カーテ
ンコートなどの常法が使用可能である。

【0021】以上が本発明の組成物を構成する必須成分であ
るが、本発明の塗料組成物には、さらに、必要に応じ
て、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂、酸化防止剤、黄変防止剤、ブルーイ
ング剤、顔料、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防
止剤、帯電防止剤、防曇剤、紫外線吸収剤、光安定剤等
の各種の添加剤が含まれていてもよい。

【0022】本発明の塗料組成物は、被塗物に直接、または
下塗り塗料、および中塗塗料（省略可能）を塗布・硬化
してなる被塗物に、塗布することが可能である。本発明
の塗料組成物の塗布量としては、乾燥後の塗膜の膜厚が
３〜５０μｍの範囲、好ましくは５〜４０μｍの範囲、
さらに好ましくは８〜３０μｍの範囲に塗布するのがよ
い。膜厚が３μｍ未満の場合は十分な塗膜強度が得られ
ないため基材への密着性が低下する傾向にあり、５０μ
ｍを超える場合は金属光沢度が低下し、コスト対効果も
低下する傾向にある。

【0023】本発明の塗料組成物は、常温乾燥型であるた
め、被塗物に塗布・乾燥すれば金属光沢感を有する乾燥
塗膜が得られるものである。そこで、基材表面に本発明
の塗料組成物を塗布した後、含有されている有機溶剤
（Ｃ）を揮発除去する、あるいは乾燥被膜の基材に対す
る密着性向上を目的とする場合には、赤外線または熱風
乾燥炉を用いて、２０〜１２０℃で１〜６０分間の熱処
理を適宜行ってもよい。

【0024】本発明の塗料組成物を塗布する被塗物は特に限
定はされず、具体例としては、例えば、アルミニウム、
綱板、ステンレス、銅、等の金属基材、ポリオレフィン
樹脂、ポリブチレンテレフタレート−ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート−ポリエステル樹脂、ポリメチル
メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリロニトリ
ル−スチレン共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂などの各種プラス
チック基材、木材、紙材、これらのものが組合わさった
複合部材等が挙げられる。

【0025】本発明の組成物は、このような構成からなり、
この一般式（Ｉ）の構造を有する高分子化合物（Ａ）を
用いると、リーフィング型アルミニウムを塗布および乾
燥塗膜の下部に沈降、かつ平行に配列させることができ
るため、本発明の組成物は優れた鏡面的な光輝性金属感
を有する乾燥塗膜が得られるという、優れた特性を有す
るものである。

【0026】次に、前記塗料組成物の乾燥被膜を有する物品
について説明する。該物品を構成する被塗物は、特に限
定されるものではなく、例えば前記した被塗物を適宜選
択すればよい。特に本発明の塗料組成物は鏡面的な光輝
性金属感があり、かつ基材の隠蔽性に優れていることか
ら、この乾燥塗膜を有する物品としては、優れた金属光
沢感が必要とされる加飾性の部品、容器等に適した各種
被塗物に適用することが効果的である。具体的には、特
に軽量化かつ光輝性金属感が必要で、多種多様な部品を
作成する自動車用部品に好適である。

【0027】この自動車用部品の具体例としては、例えば、
ヘッドランプ、シグナルランプ、テールランプ等の自動
車標識灯のリフレクターや加飾部品、ラジエーターグリ
ルやバンパー部品、窓枠部品、ホイール部品あるいはミ
ラー部品等が挙げられる。

【0028】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。なお、実施例および比較例における評価は次の
ような方法で行った。

【0029】１．塗膜外観：塗膜の外観を目視で評価し、下
記基準で評価結果を示した。 ◎：アルミニウムの真空蒸着で得られる外観に近く、鏡
面的な光輝性金属感があり、金属光沢感がある。 ○：光輝性に優れ、金属光沢感がある。 ×：艶消し感があり、金属光沢感に劣る。２．２０度グロス：光輝性金属感日本電色工業製、変角光沢計（商品名：ＶＧＳ−３００
Ａ）を用いて２０度グロスを測定した。その測定結果お
よび、２０度グロスの値が５００以上であれば、目視で
の鏡面的な光輝性金属感ありという判断と一致するため
○、２０度グロスの値が５００未満であれば×として示
した。

【0030】３．表面反射率；全光線反射率計にて全光線反
射率と正面反射率を測定した。全光線反射率が６０％以
上であれば、光輝性が十分と判定した。正面反射率が４
０％以上であれば、目視での鏡面的な金属光沢感と一致
した。

【0031】４．基材への密着性乾燥塗膜表面にカミソリで縦、横それぞれ１１本の１．
５ｍｍ間隔で基材に達する傷を入れて１００個のます目
をつくり、セロハンテープ（巾２５ｍｍ、ニチバン社
製）をます目に対して圧着させて上方に急激に剥がし
た。なお、密着性の評価方法は、以下の通りである。 ○：密着性良好（残存ます数＝１００） ×：密着性に問題有り（残存ます数＝０〜９９）

【0032】

【実施例】［実施例１］＜塗料組成物の調整＞（Ａ）成分としてクマロン・イン
デン樹脂（エスクロンＶ１２０：新日鉄化学製）９６質
量部、（Ｂ）成分としてリーフィングタイプアルミペー
スト（０６７０ＴＳ：東洋アルミ（株）製）６．２質量
部（固形分量：４．０質量部相当）、（Ｃ）成分として
トルエン２５０質量部、ミネラルスピリット５０質量
部、ＭＩＢＫ５０質量部、を攪拌混合し塗料組成物を調
整した。

【0033】＜乾燥塗膜の作成＞上記塗料組成物をＡＢＳ製
基材にスプレー塗布し、被膜を形成させた後室温で１０
分間放置して乾燥塗膜を得た。この塗装板の外観はアル
ミニウムの真空蒸着で得られる外観に近く、鏡面的な金
属光沢感があった。なお、２０度グロスは７６０、全光
線反射率は６３％、正面反射率は４５％であった。この
乾燥塗膜の評価結果を表１に示した。

【0034】［実施例２〜５、比較例１〜５］表１に示す配
合比でなる組成物を、実施例１と同様な方法で得て、塗
布・乾燥して乾燥塗膜を作成し、評価結果を表１に示し
た。

【0035】

【表１】

【0036】なお、表中の略号は以下の通りである。ＣＩ樹脂：クマロン・インデン・Ｓｔ共重合体（商品
名：エクスロンＶ−１２０）（数平均分子量：約７５
０）Ｒ−Ａ１：リーフィング型アルミニウムペースト（粒径
４μｍ、商品名：０６７０ＴＳ）Ｒ−Ａ２：リーフィング型アルミニウムペースト（粒径
１４μｍ、商品名：０６２０ＭＳ）Ｒ−Ａ３：リーフィング型アルミニウムペースト（粒径
２８μｍ、商品名：１１００Ｍ）Ａ４：ノンリーフィング型アルミニウムペースト（粒径
１４μｍ、商品名：１１０９Ｍ）ＴＮ：トルエン（ＳＰ値：８．９）ＭＳ：ミネラルスピリット（ＳＰ値：７．８）ＭＢ：ＭＩＢＫ（ＳＰ値：８．４）ＸＬ：キシレン（ＳＰ値：８．８）ＩＰ：イソプロピルアルコール（ＳＰ値：１１．５）ＥＣ：エチルセロソルブ（ＳＰ値：９．９）アクリル樹脂Ｔ：アクリル樹脂（分子量：３万、商品
名：ＢＲ−９０（三菱レイヨン（株）製）

【0037】以下、実施例および比較例で得られた乾燥塗膜
の評価を述べる。実施例１および実施例２は、（Ａ）成
分および（Ｂ）成分ともに特に好ましい範囲の使用量で
なる組成物であり、この乾燥塗膜は、隠蔽性（全光線反
射率）、光輝性（全光線反射率および正面反射率）、光
輝性金属感（２０度グロスと正面反射率）に優れ、アル
ミニウムの真空蒸着で得られる膜外観と同等あるいはそ
れ以上の鏡面的な金属光沢感を有するものであった。実
施例３〜５は、本発明の組成物であり、この乾燥塗膜は
全光線反射率と正面反射率に優れていることから光輝性
が良好で金属光沢感を有するものであった。

【0038】比較例１、２は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分
の組成比が本発明の範囲外の場合である。この場合、比
較例１では基材への隠蔽性（全光線透過率）が不良で、
十分な光輝性金属感（２０度グロスと正面反射率）が得
られないため艶消し感があり金属光沢感に劣り、比較例
２では、（Ｂ）成分が過剰量であるため乾燥塗膜中での
配向が不十分であり乾燥塗膜の外観が不良となり、また
乾燥塗膜の基材への密着性が不良であった。

【0039】比較例３、４は、（Ｂ）成分が本発明の範囲外
の場合である。この場合、比較例３では、（Ｂ）成分の
粒径が大きいために乾燥塗膜中でのアルミニウムの配向
きが不十分であることから、２０度グロスと正面反射率
が不十分であり、やや艶消し感がありやや金属光沢感に
劣った。また、比較例４では（Ｂ）成分がノンリーフィ
ング型アルミニウムペーストであるために、乾燥塗膜の
外観および２０度グロスと正面反射率が不十分であり、
艶消し感および金属光沢感に劣る。

【0040】比較例５は、本発明の（Ａ）成分の代わりに本
発明外の高分子化合物を使用した組成物の場合である。
この場合、２０度グロスと正面反射率が不十分であり、
艶消し感があり、金属光沢感に劣った。

【0041】

【発明の効果】本発明の塗料組成物は、真空蒸着加工で
得られるメタリック硬化塗膜と同等またはそれ以上に匹
敵する光輝性金属光沢感を有する乾燥塗膜を各種基材に
付与することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 145/02 Ｃ０９Ｄ 145/02 Ｆターム(参考） 4D075 CB04 CB13 DC01 DC13 DC38 EC10 4J038 CM021 HA066 KA20 NA01 PB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）下記一般式の繰り返し単位を分子
内に有する高分子化合物５０〜９９質量％、【化１】（式中、Ｘはメチレン基、酸素原子、あるいはイオウ原
子を示す。）（Ｂ）平均粒径が２０μｍ以下のリーフィング型アルミ
ニウム微粒子１〜５０質量％（ただし（Ａ）と（Ｂ）成
分の合計量を１００質量％とする）、（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し
て、少なくとも一種の有機溶剤１０〜２０００質量部を
配合してなることを特徴とする塗料組成物。
【請求項２】請求項１においてリーフィング型アルミ
ニウム微粒子の平均粒径が５μｍ以下であることを特徴
とする塗料組成物。
【請求項３】請求項１記載の塗料組成物の乾燥塗膜を
有する物品。
【請求項４】請求項１記載の塗料組成物の乾燥塗膜を
有する自動車用部品。