JP2001207129A - 光沢性塗料及び光沢性塗膜の形成方法 - Google Patents

光沢性塗料及び光沢性塗膜の形成方法

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JP2001207129A JP2000076641A JP2000076641A JP2001207129A JP 2001207129 A JP2001207129 A JP 2001207129A JP 2000076641 A JP2000076641 A JP 2000076641A JP 2000076641 A JP2000076641 A JP 2000076641A JP 2001207129 A JP2001207129 A JP 2001207129A
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Teruo Matsuba
輝夫 松葉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物感がなく、深み感、高級感があり、強い
光輝性を呈し、著しく美粧性に優れた光沢性塗膜を形成
する。 【解決手段】 光沢顔料として、ガラスフレークの表面
を該ガラスフレークのガラスよりも高い屈折率を有する
金属酸化物で被覆してなる鱗片状粒子を含む光沢性塗
料。塗膜形成面に、この光沢性塗料を塗装した後、該光
沢性塗料の塗装面にクリヤー塗料を塗装する光沢性塗膜
の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な光沢性塗料
と、この光沢性塗料を用いた光沢性塗膜の形成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】光沢性塗料で形成された塗膜は、該光沢
性塗料中に含有されている光沢顔料の鱗片状粒子で外部
からの入射光が反射してキラキラと輝き、該塗料本来の
各種色調と相俟って、変化に富み、美粧性に優れた独特
の外観を呈することから、自動車、オートバイなどの外
装用塗装等として広く採用されている。
【0003】従来、このような光沢性塗料に配合される
光沢顔料としては、鱗片状のアルミニウム粉、金属被覆
雲母片粒子、金属被覆鱗片状ガラス粒子、酸化チタンや
酸化鉄などの金属酸化物によって被覆された雲母片粒
子、グラファイト粒子、α−酸化鉄結晶粒子を主成分と
する酸化鉄粒子などが多く用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の光沢顔料で
は、形成される塗膜はある程度の光輝性(キラキラと輝
く感じ)を有してはいるが、十分であるとは言えず、ま
た、異物感(光沢顔料粒子の反射光が視覚に達しない
時、その粒子が黒点に見え、あたかも異物のように視認
される状況)を有するなどの不具合があることから、よ
り一層強い光輝性を有し、しかも異物感のない光沢性塗
料の開発が望まれている。また、従来の光沢顔料のう
ち、光輝性に優れた酸化鉄粒子は比重が大きく、塗料中
で沈降し易いという欠点を有しており、良好な光輝性を
呈し、しかも異物感がなく、かつ光沢顔料の比重が小さ
く塗料中での沈降の問題のない光沢性塗料が望まれてい
る。
【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決し、異
物感がなく、深み感、高級感があり、強い光輝性を呈
し、著しく美粧性に優れた光沢性塗膜を形成することが
でき、しかも光沢顔料の沈降の問題もない光沢性塗料
と、この光沢性塗料を用いた光沢性塗膜の形成方法を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光沢性塗料は、
光沢顔料を含む光沢性塗料において、該光沢顔料がガラ
スフレークの表面を該ガラスフレークのガラスよりも高
い屈折率を有する金属酸化物で被覆してなる鱗片状粒子
であることを特徴とする。
【0007】光沢顔料としてガラスフレークの表面をガ
ラスよりも高い屈折率を有する金属酸化物で被覆してな
る鱗片状粒子を用いた本発明の光沢性塗料であれば、形
成される光沢性塗膜の光輝感は、従来の光沢顔料を用い
た光沢性塗料の光輝感に比べて著しく優れており、太陽
光以外の光であっても異物感のないキラキラと輝いた深
み感のある、即ち、塗膜中に分散された一粒一粒の群か
らなる光沢顔料粒子群が立体的に観察される、光沢性豊
かで高級感のある美麗な塗膜を形成できる。
【0008】また、二酸化チタン等の金属酸化物被覆
は、その層厚さを変えることによって、光輝性のある様
々な干渉色を得ることができることから、この層厚さを
調整することにより無彩色から有彩色の様々な色を発現
した異物感のない、光輝性に優れた塗膜が得られる。
【0009】しかも、二酸化チタン等の金属酸化物を被
覆したガラスフレークは比重が3程度であり、塗料中で
殆ど沈降することがない。
【0010】本発明において、光沢顔料の鱗片状粒子
は、特に、厚み0.1〜7μm,粒度5〜250μmの
ガラスフレークの表面にルチル型二酸化チタンよりなる
厚さ0.03〜0.8μmの被覆層を形成したものであ
ることが好ましい。
【0011】本発明の光沢性塗膜の形成方法は、塗膜形
成面に、このような本発明の光沢性塗料を塗装した後、
該光沢性塗料の塗装面にクリヤー塗料を塗装する工程を
有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0013】まず、本発明に係る光沢顔料について説明
する。
【0014】本発明で用いる光沢顔料は、ガラスフレー
クの表面をガラスよりも高い屈折率を有する金属酸化物
(以下「高屈折率金属酸化物」と称す。)で被覆してな
る鱗片状粒子、即ち、ガラスフレークを基材(芯部)と
し、その表面を高屈折率金属酸化物の被覆層を設けた鱗
片状粒子である。
【0015】ここで、高屈折率金属酸化物としては、ア
ナターゼ型二酸化チタン、ルチル型二酸化チタン、二酸
化ジルコニウム、酸化鉄などを挙げることができるが、
特にコスト、品質面などにおいて実用的であることから
アナターゼ型二酸化チタン又はルチル型二酸化チタン、
とりわけルチル型二酸化チタンが好ましい。
【0016】芯部のガラスフレークは鱗片状のガラス粒
子であって、その大きさは粒度(長手方向寸法)が3〜
600μm、厚み0.1〜30μmの範囲が好ましく、
さらに好ましくは粒度5〜250μm、厚み0.1〜7
μmの範囲であり、その化学組成は、SiOを主成分
とし、Al、CaOやB及びその他の成分
を若干量含むものが挙げられる。
【0017】このようなガラスフレークの屈折率は通常
1.5〜1.6程度であり、このガラスフレークの表面
を被覆する高屈折率金属酸化物としては、屈折率2.0
〜3.0程度のものが好ましい。なお、アナターゼ型二
酸化チタンの屈折率は約2.5、ルチル型二酸化チタン
の屈折率は約2.7である。
【0018】このようなフレーク状ガラスの表面を高屈
折率金属酸化物、例えばアナターゼ又はルチル型二酸化
チタンで被覆する方法としては、ゾルゲル法や液相法が
知られている。例えば、特開平9−176515号公報
には、ゾルゲル法により平均形状比(平均厚さ/平均粒
度)1/9〜1、平均粒度25〜500μmの金属酸化
物被覆フレーク状ガラスが得られると記載されている。
また、米国特許5753371号公報には、液相法の事
例として、Cガラス組成のフレーク状ガラスを酸性水溶
液中に分散させ、塩化第二鉄と塩化亜鉛或いは塩化錫等
を加えて攪拌した後、pHを調整しながら四塩化チタン
(TiCl)水溶液を注加し、所定の干渉色に達した
ら反応を終了させ、濾過、水洗してから所定の温度で加
熱焼成することで、金属酸化物被覆フレーク状ガラスを
得る方法が記載されている。
【0019】本発明者らは、この米国特許575337
1号公報に記載の方法を更に発展させて、高屈折率金属
水酸化物被膜を斑なく均一にかつ安定して被覆すること
ができる次のような方法を開発した。
【0020】まず、前処理として、塩酸酸性水溶液中に
おいて、フレーク状ガラスを塩化錫で表面処理した後、
ヘキサクロロ白金酸で処理する。次に、このフレーク状
ガラスをpH1.3以下、例えば約1.0に調整した塩
酸酸性水溶液に加え、そのスラリー液の温度を55〜8
5℃、例えば75℃に昇温して、pHを0.5〜1.3
に調整しつつTiCl水溶液を注加し、所定の干渉色
に達するまで反応させる。そして、この反応生成物を濾
過、水洗してから、所定の温度、例えば600℃で加熱
焼成する方法である。この方法によれば、米国特許57
53371号公報に記載の方法よりも、ルチル型二酸化
チタン被膜を斑なく均一にかつ安定して形成することが
できる。この方法により、このように優れたルチル型二
酸化チタン被膜が形成される理由の詳細は明らかではな
いが、この方法では、フレーク状ガラスの表面に白金が
付着し、この白金の作用により、二酸化チタンの付着が
促進され、班のない均一な高屈折率金属酸化物被膜が形
成されるものと考えられる。
【0021】高屈折率金属酸化物の被覆量は、高屈折率
金属酸化物の種類や要求される光輝性の程度、所望の干
渉色等によっても異なるが、二酸化チタンであれば被覆
層厚さが0.01〜1μm、特に0.03〜0.8μm
程度となるようにするのが好ましい。
【0022】なお、被覆する二酸化チタン等の高屈折率
金属酸化物の純度は高い方が好ましいが、96〜99%
程度であればSiO,Al,Fe,水分
等の不純物を含むものであっても良い。
【0023】本発明に係る光沢顔料は、耐候性を向上さ
せるために、二酸化チタン等の高屈折率金属酸化物層の
表面に更に保護膜を形成するのが好ましく、この保護膜
としては、一般的には二酸化珪素を主成分とするものが
使用される。保護膜としては、具体的には、特開昭62
−91567号公報、特開平1−292067号公報及
び特開平7−268241号公報に記載されている雲母
真珠光沢顔料で使用されている保護膜など既知の保護膜
を採用できる。
【0024】本発明の光沢性塗料は、このような光沢顔
料とビヒクル成分及び溶剤を主成分とする液状塗料であ
り、更に必要に応じて着色顔料などを配合することもで
きる。
【0025】ビヒクル成分としてはベース樹脂と架橋剤
とを主成分とする架橋硬化性樹脂組成物が好ましく、ベ
ース樹脂としては架橋性官能基を有するアクリル樹脂、
ポリエステル樹脂又はアルキド樹脂などが挙げられ、架
橋剤としてはメチロール化及び/又はアルキルエーテル
化メラミン樹脂や尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物
(ブロック化物も含む)が好ましい。また、自己硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。
【0026】溶剤としては各種の塗料用有機溶剤或いは
水を使用できる。
【0027】本発明において、光沢性塗料中の光沢顔料
の配合量はビヒクル成分100重量部(固形分)当たり
0.1〜30重量部とするのが好ましい。光沢顔料の配
合量が上記範囲よりも少ないと十分な光沢性が得られ
ず、上記範囲よりも多いと塗膜形成性等が損なわれる恐
れがある。
【0028】本発明の光沢性塗料は上記各成分に、更に
必要に応じて着色顔料、その他のメタリック顔料(例え
ば、アルミニウム顔料、酸化鉄顔料など)、干渉色顔料
(例えば、金属酸化物で被覆したマイカなど)から選ば
れた1種又は2種以上を上記光沢顔料に基づく光輝感を
阻害しない程度に配合することができる。
【0029】本発明の光沢性塗料の形態としては有機溶
液型、ハイソリッド型、非水分散液型、水溶液型及び水
分散型などが挙げられ、それ自体既知の方法で調製でき
る。
【0030】本発明の光沢性塗膜の形成方法では、この
ような本発明の光沢性塗料を塗膜形成面に塗装し、次い
でこの塗装面にクリヤー塗料を塗装してもよい。
【0031】クリヤー塗料は、ベース樹脂及び架橋剤を
主成分とし、更に必要に応じて有機溶剤、水、顔料など
を配合してなる透明塗膜を形成する塗料で、その自体既
知のものが使用できる。
【0032】クリヤー塗料におけるベース樹脂として
は、耐候性、平滑性、鮮映性等の優れたものが好まし
く、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられ、これらは架橋剤と反
応し得る官能基(例えば、水酸基、カルボキシル基、エ
ポキシ基、グリシジル基)を有していることが好まし
い。
【0033】架橋剤は、このベース樹脂と反応して三次
元に架橋硬化させるためのもので、具体的にはメチロー
ル化及び/又はアルキルエーテル化メラミン樹脂や尿素
樹脂、ポリイソシアネート化合物(ブロック化物も含
む)などが挙げられる。このクリヤー塗料は、着色顔料
などを透明感を低下させない範囲内で配合することがで
き、また、その形態は粉体型であってもさしつかえない
が、有機溶剤及び/又は水を溶媒もしくは分散媒とする
液状タイプが好ましい。
【0034】本発明においては、被塗物(例えば、金属
やプラスチック)の塗膜形成面に本発明の光沢性塗料を
直接塗装しても良く、また、必要に応じて表面処理、プ
ライマー塗装及び中塗り塗装を行なった後、光沢性塗料
を塗装しても良い。
【0035】光沢性塗料を被塗物の塗膜形成面に塗装し
た後は、これを常温〜160℃において硬化させた後、
塗装面にクリヤー塗料を塗装し、常温〜160℃で硬化
させることが好ましい。
【0036】本発明において、光沢性塗料の塗膜厚さは
特に制限されないが硬化後の厚さで10〜30μmとす
るのが好ましい。また、クリヤー塗料の塗膜厚さは硬化
後の厚さで20〜100μmとするのが好ましい。この
クリヤー塗料の塗膜は単一層でも良いが必要に応じて2
層以上に形成しても良い。
【0037】このような本発明の光沢性塗料及び光沢性
塗膜の形成方法の塗装製品としては、例えば、自動車、
オートバイ等の二輪車、OA機器、家庭電気製品、スポ
ーツ・レジャー用品、什器・雑貨類などが挙げられる
が、何らこれらに限定されるものではない。
【0038】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。なお、以下において「部」及び
「%」はそれぞれ「重量部」及び「重量%」を示す。
【0039】実施例1 高屈折率金属酸化物被覆ガラスフレークとして、日本板
硝子株式会社から市販されているルチル型二酸化チタン
被覆ガラスフレーク「メタシャイン RC シリーズ
RCFSX−1040RC(9549)」を使用して本
発明の光沢性塗料を調製した。この市販品は平均厚さ
1.7μm、平均粒径37.7μmで、二酸化チタンの
被覆厚さは0.20μmである。
【0040】このルチル型二酸化チタン被覆ガラスフレ
ーク1.5部にトルエン8.4部を加えて攪拌し、ルチ
ル型二酸化チタン被覆ガラスフレークをトルエン中に均
一に分散した。次に、この分散液に熱硬化アクリル樹脂
ワニス(三井東圧化学株式会社製「アルマテックス44
8−0」樹脂固形分48%、溶剤(トルエン46.8
%、n−ブタノール2.6%、メチルイソブチルケトン
2.6%)52%)59.0部、メラミン樹脂ワニス
(三井東圧化学株式会社製「ユーバン20N−60」樹
脂固形分60%、溶剤(キシレン24%、n−ブタノー
ル16%)40%)11.8部及び溶剤(トルエンとn
−ブタノールとの65/35(重量比)混合溶剤)1
4.5部を加えてディスパーで30分間攪拌し、光沢性
塗料液を調製した。
【0041】更に、この塗料液に塗料用シンナー(日本
ペイント株式会社製「ニッペ298」)を加えて希釈し
て粘度が20℃において#4フォードカップで14秒と
なるようにした。
【0042】この希釈した塗料をスプレーガンで中塗り
鋼板(長さ400mm、幅240mm、厚さ0.8m
m)に塗装して乾燥し、乾燥膜厚15μmの塗膜を形成
した。
【0043】その後、ウエット・オン・ウエットでクリ
ヤー塗料(日本ペイント株式会社製「スーパーラック0
−128M−1」アクリル・メラミン樹脂系塗料)を塗
装し、140℃で20分間加熱して硬化塗膜を形成して
塗装試験板を作製した。なお、光沢性塗膜の硬化膜厚は
15μm、クリヤー塗膜の硬化膜厚は36μmであっ
た。
【0044】得られた塗装試験板を目視観察した結果、
塗装外観は美麗で緑色の強い光輝性を呈し、しかも、黒
点を認めず異物感のない深みのある良好な光沢性を示し
た。
【0045】実施例2〜4、比較例1〜3 実施例1において、光沢顔料として表1に示すものを用
いたこと以外は同様にして塗装試験板を得、同様に得ら
れた塗装試験板を観察し、結果を実施例1の結果と共に
表1に示した。
【0046】
【表1】
【0047】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の光沢性塗料
及び光沢性塗膜の形成方法によれば、異物感がなく、深
み感、高級感があり、強い光輝性を呈し、著しく美粧性
に優れた光沢性塗膜を形成することができ、しかも光沢
顔料の沈降の問題も解消される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE03 CB04 DB01 DB31 DC11 DC18 DC38 EA06 EA07 EA08 EA10 EA43 EB16 EB22 EB32 EB35 EB36 EB38 EB45 EC03 EC23 4J038 CD091 CD092 CG001 CG002 DA141 DA142 DA161 DA162 DD001 DD002 DD121 DD122 DD231 DD232 DG001 DG002 GA03 GA06 GA07 HA166 HA216 HA486 KA08 KA12 KA15 KA20 NA01 NA20 NA25 PB02 PB07 PB09 PC02 PC08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光沢顔料を含む光沢性塗料において、該
    光沢顔料がガラスフレークの表面を該ガラスフレークの
    ガラスよりも高い屈折率を有する金属酸化物で被覆して
    なる鱗片状粒子であることを特徴とする光沢性塗料。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該鱗片状粒子は厚み
    0.1〜7μm,粒度5〜250μmのガラスフレーク
    の表面にルチル型二酸化チタンよりなる厚さ0.03〜
    0.8μmの被覆層を形成したものであることを特徴と
    する光沢性塗料。
  3. 【請求項3】 塗膜形成面に、請求項1又は2に記載の
    光沢性塗料を塗装した後、該光沢性塗料の塗装面にクリ
    ヤー塗料を塗装する工程を有することを特徴とする光沢
    性塗膜の形成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002155240A (ja) * 2000-11-22 2002-05-28 Nippon Paint Co Ltd 光輝性塗料組成物、塗膜形成方法及び複層塗膜
JP2002155243A (ja) * 2000-11-22 2002-05-28 Nippon Paint Co Ltd 光輝性塗膜形成方法および塗装物

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