JP2001316633A - 水性メタリック塗料 - Google Patents

水性メタリック塗料

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JP2001316633A JP2000138299A JP2000138299A JP2001316633A JP 2001316633 A JP2001316633 A JP 2001316633A JP 2000138299 A JP2000138299 A JP 2000138299A JP 2000138299 A JP2000138299 A JP 2000138299A JP 2001316633 A JP2001316633 A JP 2001316633A
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Yutaka Mizutani
豊 水谷
Eiji Hamaoka
栄二 浜岡
Mikiomi Shimakawa
幹臣 島川
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/38Paints containing free metal not provided for above in groups C09D5/00 - C09D5/36
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/36Pearl essence, e.g. coatings containing platelet-like pigments for pearl lustre

Abstract

(57)【要約】 【課題】フリップフロップ性がすぐれ、しかもメタリッ
クムラのない塗膜を形成する水性メタリック塗料。 【構成】水性塗料用樹脂組成物、メタリック顔料、金属
ケイ酸塩、ポリアミド樹脂を含有することを特徴とする
水性メタリック塗料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップフロップ
性がすぐれ、しかもメタリックムラのない塗膜を形成す
る新規な水性メタリック塗料に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】水性塗料用樹脂及びメタリッ
ク顔料を水中に混合してなる水性メタリック塗料はすで
に公知であり、自動車外板の上塗り塗料として提案され
ている。しかしながら、この塗料は省資源及び公害対策
上好適であるが、形成されるメタリック塗膜のフリップ
フロップ性が十分でなく、しかもメタリックムラが発生
しやすいという欠陥を有している。かかる欠陥は自動車
外板用の上塗り塗料としては致命的欠陥であり、早急な
解決が強く要望されている。
【0003】本発明の目的はこれらの要望を満たすこと
であり、フリップフロップ性がすぐれ、しかもメタリッ
クムラのない塗膜を形成する新規な水性メタリック塗料
を開発することである。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明は、鋭意研究の結
果、水性塗料用樹脂組成物及びメタリック顔料を含む水
性メタリック塗料に、金属ケイ酸塩及びポリアミド樹脂
を併存させることにより、これらの欠陥がすべて解消で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】しかして本発明によれば、水性塗料用樹脂
組成物、メタリック顔料、金属ケイ酸塩、ポリアミド樹
脂を含有することを特徴とする水性メタリック塗料(以
下「本組成物」という)が提供される。
【0006】以下に、本組成物についてさらに具体的に
説明する。
【0007】本組成物は、水性塗料用樹脂組成物、メタ
リック顔料、金属ケイ酸塩、ポリアミド樹脂を含有する
ことを特徴とする水性メタリック塗料である。
【0008】水性塗料用樹脂組成物は、水に溶解又は分
散することが可能なそれ自体既知の塗料用樹脂が使用で
きる。具体的には、1分子中にカルボキシル基のような
親水基と水酸基のような架橋官能基を併存するアクリル
樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂な
どから選ばれた1種又は2種以上の基体樹脂とこれらの
架橋性官能基と反応する疎水性又は親水性のアルキルエ
−テル化メラミン樹脂などの架橋剤とからなる樹脂組成
物が好適に使用できる。これらの基体樹脂と架橋剤との
構成比率は、この両成分の合計量を基準に、前者は50
〜90重量%、特に65〜85重量%、後者は50〜1
0重量%、特に35〜15重量%の範囲内が好ましい。
【0009】メタリック顔料は、塗膜にキラキラとした
光輝感及び光干渉性を付与するりん片状顔料であり、例
えば、りん片状のアルミニウム、蒸着アルミニウム、酸
化アルミニウム、塩化オキシビスマス(例えば、Eng
elhard Asia Pacific Inc.製
の商品名、「Mearlite Radiant Pe
arl STL」、「Mearlite Radian
t Pearl SUQ」、「BBT」(仮称)な
ど)、雲母、酸化チタン被覆雲母、酸化鉄被覆雲母、雲
母状酸化鉄などがあげられる。これらのメタリック顔料
の大きさは長手方向が1〜30μm、厚さが0.001
〜1μmが好ましい。メタリック顔料の配合比率は、水
性塗料用樹脂組成物100重量部(固形分)あたり、
0.5〜40重量部が適している。
【0010】金属ケイ酸塩として、例えば、ケイ酸リチ
ウムマグネシウムナトリウム塩(Si8(Mg5.34Li
0.66)O20(OH)4)Na0.66)などが好適に使用で
きる。これに該当する市販品として、Laport A
bsorbents社製、商品名「LaponiteR
D」があげられる。金属ケイ酸塩の配合比率は、水性塗
料用樹脂組成物100重量部(固形分)あたり、0.5
〜5重量部が適している。
【0011】ポリアミド樹脂としては、例えば、脂肪酸
ポリアマイドワックスなどがあげられ、これに該当する
市販品として、楠本化成社製、商品名、「ディスパロン
AQ−600」があげられる。ポリアミド樹脂の配合比
率は、水性塗料用樹脂組成物100重量部(固形分)あ
たり、0.1〜8重量部が適している。
【0012】本組成物には、さらに必要に応じて、高酸
価のアクリル樹脂やポリエステル樹脂なども配合するこ
ともできる。これらの酸価は10〜200mgKOH/
g、特に30〜120mgKOH/g、数平均分子量は
20000〜120000、特に30000〜8000
0が好ましく、その配合比率は、水性塗料用樹脂組成物
100重量部(固形分)あたり、0〜5重量部が適して
いる。
【0013】本組成物には、さらに、リン酸基含有樹脂
組成物、沈降防止剤、ソリッドカラ−顔料、静電助剤な
どを適宜含有させることができる。
【0014】本組成物は、金属製又はプラスチック製の
乗用車、トラック、オ−トバイ、バスなどの自動車車体
の外板部、家庭電気製品の外板部などに、直接に、又は
これらの被塗物にカチオン電着塗料などの下塗り塗料及
び中塗り塗料などをあらかじめ塗装し、これらの塗膜を
硬化してから、本組成物をすることが好ましい。このう
ち金属製被塗物は、あらかじめ、りん酸塩、クロム酸塩
などで化成処理を行っておくことがこのましい。また、
下塗り塗料及び中塗り塗料などはそれ自体既知のものが
使用できる。
【0015】本組成物は、これらの被塗物(下塗り塗
料、さらに適宜中塗り塗料を塗装したものも含む)に、
静電塗装、エアレススプレ、エアスプレなどにより塗装
することができる。その塗装膜厚は、一般に、硬化塗膜
に基づいて、5〜30μm、特に10〜20μmが適し
ている。この塗膜は100〜180℃で10〜40分間
加熱することにより硬化することができる。
【0016】本組成物による単独塗膜は、メタリック顔
料が塗面に均一かつ塗面に対して平行に配向しており、
これまでのメタリック塗膜に比べて、フリップフロップ
(FF)性がすぐれており、しかもメタリック顔料が均
一に分散し、メタリックムラは殆ど認められなかった。
【0017】本組成物の塗膜を硬化させてから、又は硬
化させずに、その塗面にクリヤ塗料を塗装することがで
きる。
【0018】クリヤ塗料は、無色透明又は有色透明の塗
膜を形成する熱硬化性塗料が好ましく、具体的には、熱
硬化性樹脂組成物及び有機溶剤を含有し、さらに必要に
応じて着色顔料、メタリック顔料、紫外線吸収剤などを
配合してなる塗料があげられる。
【0019】熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、水
酸基、カルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基など
の架橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコ
ン含有樹脂などの基体樹脂及びこれらの架橋性官能基と
反応しうるメラミン樹脂、尿素樹脂、(ブロック)ポリ
イソシアネ−ト化合物、エポキシ化合物又は樹脂、カル
ボキシル基含有化合物又は樹脂、酸無水物、アルコキシ
シラン基含有化合物又は樹脂などの架橋剤からなる組成
物があげられる。基体樹脂と架橋剤との比率は、この両
成分の合計固形分重量に基いて、基体樹脂は50〜90
%、特に65〜80%、架橋剤は50〜10%、特に3
5〜20%の範囲内が好ましい。
【0020】これらの熱硬化性樹脂組成物のうち、耐酸
性及び耐スリキズ性などのすぐれた塗膜を形成する、カ
ルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基などの架橋性
官能基を有するアクリル樹脂(基体樹脂)及びエポキシ
化合物又は樹脂、カルボキシル基含有化合物又は樹脂、
酸無水物などから選ばれた架橋剤からなる組成物を使用
することが好ましい。
【0021】具体的には、まず、被塗物に本組成物を静
電塗装、エアレススプレ−、エアスプレ−などで塗装す
る。その膜厚は硬化塗膜に基づいて、5〜30μm、特
に10〜20μmが適している。そして、この塗膜を加
熱硬化してから、又は未硬化のままで、その塗面に、塗
装時の固形分含有率を約30〜約80重量%に調整した
クリヤ塗料を、静電塗装、エアレススプレ−、エアスプ
レ−などで塗装する。その膜厚は硬化塗膜に基づいて、
5〜100μm、特に20〜80μmが適している。そ
して、100〜180℃で10〜40分程度加熱して、
これらの塗膜を硬化する。
【0022】
【発明の効果】本組成物による単独塗膜は、メタリック
顔料が塗面に均一かつ塗面に対して平行に配向してお
り、これまでのメタリック塗膜に比べて、フリップフロ
ップ(FF)性がすぐれており、しかもメタリック顔料
が均一に分散し、メタリックムラは殆ど認められなかっ
た。
【0023】
【実施例】本発明に関する実施例及び比較例について説
明する。部及び%はいずれも重量を基準にしており、ま
た、塗膜の膜厚は硬化塗膜を基準にしている。
【0024】実施例 1 水酸基含有アクリル樹脂(注1)75部、メラミン樹脂
(注2)25部、「アルペ−スト7679NS」(東洋
アルミニウム社製、商品名、アルミニウムフレ−クペ−
スト)10部、「Laponite RD」2部、「デ
ィスパロンAQ−600」3部、高酸価のアクリル樹脂
(酸価100mgKOH/g、数平均分子量7000
0)2部を脱イオン水に混合分散して、粘度13秒/フ
ォ−ドカップ#4/20℃に調製した。 (注1)水酸基含有アクリル樹脂:メチルメタクリレ−
ト38部、エチルアクリレ−ト17部、n−ブチルアク
リレ−ト17部、ヒドロキシエチルメタクリレ−ト7
部、ラウリルメタクリレ−ト20部及びアクリル酸1部
からなる単量体の共重合体。数平均分子量50000、
水酸基価54mgKOH/g。 (注2)メラミン樹脂:ブチルエ−テル化メラミン樹
脂、「ユ−バン28−60」(三井サイテック社製、商
品名)。
【0025】比較例 1 水酸基含有アクリル樹脂(注1)75部、メラミン樹脂
(注2)25部、「アルペ−スト7679NS」(東洋
アルミニウム社製、商品名、アルミニウムフレ−クペ−
スト)10部、「ディスパロンAQ−600」3部、高
酸価のアクリル樹脂(酸価100mgKOH/g、数平
均分子量70000)2部を脱イオン水に混合分散し
て、粘度13秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調製し
た。
【0026】比較例 2 水酸基含有アクリル樹脂(注1)75部、メラミン樹脂
(注2)25部、「アルペ−スト7679NS」(東洋
アルミニウム社製、商品名、アルミニウムフレ−クペ−
スト)5部、「LaponiteRD」2部、高酸価の
アクリル樹脂(酸価100mgKOH/g、数平均分子
量70000)2部を脱イオン水に混合分散して、粘度
13秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調製した。
【0027】性能試験結果 カチオン電着塗料及び中塗り塗料を塗装し、これらの塗
膜を硬化せしめてなる鋼板に実施例及び比較例で得た水
性メタリック塗料を膜厚10μmになるように塗装し、
室温で5分間放置した後、クリア塗料(注3)を膜厚4
0μmになるように塗装してから、140℃で30分間
加熱して両塗膜を同時に硬化せしめた。得られたこの複
層塗膜の性能試験を行い、その結果を表1に示した。
【0028】(注3)クリヤ塗料:カルボキシル基含有
アクリル樹脂(注4)50部、エポキシ基含有アクリル
樹脂(注5)50部、「チヌビン900」(チバガイギ
社製、商品名、紫外線吸収剤)1部、テトラブチルアン
モニウムブロマイドとモノブチルりん酸との当量配合物
2部、「BYK300」(ビッグヘミ−社製、商品名、
表面調整剤)0.1部を芳香族炭化水素系溶剤に混合分
散して、粘度20秒/フォ−ドカップ#4/20℃に調
製した。
【0029】(注4)カルボキシル基含有アクリル樹
脂:無水マレイン酸のメタノ−ルハ−フエステル化物2
0部、アクリル酸4−ヒドロキシn−ブチル20部、n
−ブチルアクリレ−ト40部及びスチレン20部からな
る単量体成分の共重合体。数平均分子量3500、水酸
基価78mgKOH/g、酸価86mgKOH/g。
【0030】(注5)エポキシ基含有アクリル樹脂:グ
リシジルメタクリレ−ト30部、アクリル酸4−ヒドロ
キシn−ブチル20部、n−ブチルアクリレ−ト30部
及びスチレン20部からなる単量体成分の共重合体。数
平均分子量3000、エポキシ基含有量2.12ミリモ
ル/g、水酸基価78mgKOH/g。
【0031】性能試験方法は次のとおりである。
【0032】フリップフロップ性(FF):目視評価
は、角度を変えて塗面を目視してメタリック感の変化を
調べた結果であり、○は変化が大きく、FF良好、△は
変化があまりなく、FFやや劣る、×は変化が殆どな
く、FF劣ることを示す。計測値は、ALCOPE LMR 100
(富士工業(株)製、商品名)を用いて測定した結果で
あり、数値が大きいほどFF性がすぐれていることを示
す。
【0033】メタリックムラ:目視評価結果である。○
はメタリックムラが殆ど認められない、△はメタリック
ムラが少し認められる、×はメタリックムラが多く認め
られることを示す。
【0034】正面の白さ:ALCOPE LMR 100を使用し、入
射角45度で照射されたレーザーの反射のうち、正反射
領域で最小光強度となる受光角での信号出力を測定し
た。数値が大きいほど金属感の白さが強いことを示す
【0035】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J038 CF001 CF002 CG001 CG002 DA161 DA162 DD001 DD002 DG031 DG032 DH002 HA066 HA166 HA466 HA546 KA08 MA08 MA10 NA01 NA19 PA19 PB07 PB09 PC02 PC08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性塗料用樹脂組成物、メタリック顔
    料、金属ケイ酸塩、ポリアミド樹脂を含有することを特
    徴とする水性メタリック塗料。
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