JP2002273332A - 光輝性塗膜形成方法および塗装物 - Google Patents
光輝性塗膜形成方法および塗装物Info
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Abstract
のある光輝感を与える光輝性塗膜形成方法および塗装物
を提供する。 【解決手段】下記(1)〜(3)の塗膜を形成する工程
を順次施す光輝性塗膜形成方法。 (1)基材に隠蔽膜厚が10μm以下の光輝性ベース塗
膜を形成する工程、(2)カラークリヤーベース塗膜を
形成する工程、(3)クリヤートップ塗膜を形成する工
程;
Description
を有する輝度感が強く深み感のある光輝感を与える光輝
性塗膜形成方法および塗装物に関する。
形成する光輝性塗料として、従来からアルミニウム粉末
や雲母粉末等の光輝性顔料を含有させた塗料が用いられ
ている。これらの光輝性塗料における光輝性顔料の量
は、塗料固形分100質量部に対して、10〜15質量
部の範囲で用いられている。
料や塗料中の光輝性顔料を増量する方法が提案されてい
る。しかしながら、これらの方法では光輝性顔料により
形成された塗膜の平滑性が低下し、塗膜外観が十分では
なく、また深み感のある光輝性塗膜に対する要望があ
る。またカラークリヤー塗膜を最表層に形成し、深み感
のある色調を発現する方法が行われているが、この方法
では耐候性において色落ちという課題がある。
は、高耐候性で着色性を有する輝度感が強く深み感のあ
る光輝感を与える良好な光輝性塗膜形成方法および塗装
物を提供することである。
に鑑み鋭意研究した結果、本発明に至った。 1.下記(1)〜(3)の塗膜を形成する工程を順次施
す光輝性塗膜形成方法。 (1)基材に隠蔽膜厚が10μm以下の光輝性ベース塗
膜を形成する工程、(2)カラークリヤーベース塗膜を
形成する工程、(3)クリヤートップ塗膜を形成する工
程; 2.上記光輝性ベース塗膜および上記クリヤーベース塗
膜の乾燥膜厚が各5〜10μmである上記の光輝性塗膜
形成方法。 3.上記カラークリヤーベース塗膜のマンセル表示にお
ける色相Hが、マンセル色相環100に対し上記光輝性
ベース塗膜の色相をマンセル表示系における色相0と
し、左廻り+50、右廻り−50で表示した際に、0〜
+20、または0〜−20の色相範囲にある上記の光輝
性塗膜形成方法。 4.上記光輝性ベース塗膜、上記カラークリヤーベース
塗膜および上記クリヤートップ塗膜を同時に焼き付ける
上記の光輝性塗膜形成方法。 5.上記クリヤートップ塗膜が、カルボキシル基含有ポ
リマーおよびエポキシ基含有ポリマーを含有する塗料に
より形成される上記の光輝性塗膜形成方法。 6.上記の光輝性塗膜形成方法により塗装された塗装
物。
する。本発明の光輝性塗膜形成方法は、(1)基材に隠
蔽膜厚が10μm以下の光輝性ベース塗膜を形成する工
程、(2)カラークリヤーベース塗膜を形成する工程、
(3)クリヤートップ塗膜を形成する工程を順次施すも
のである。
1の工程として、基材に、隠蔽膜厚が10μm以下の光
輝性ベース塗膜を形成する。
く、鉄、アルミニウム、銅またはこれらの合金等の金属
類;ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料;ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、
塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂類や各種のFRP等の
プラスチック材料;木材、繊維材料(紙、布等)等の天
然または合成材料等が挙げられる。
上記基材に直接または下地塗膜を介して光輝性ベース塗
膜を形成するが、本発明の光輝性塗膜形成方法により塗
装される基材が自動車車体および部品の場合は、予め上
記基材に化成処理、電着塗装等による下塗り塗装、必要
によっては中塗り塗装等を施しておくのが好ましい。上
記中塗り塗装は、下地の隠蔽、耐チッピング性の付与お
よび上塗りとの密着性確保のために行われるものであ
る。
は、形成した塗膜の隠蔽膜厚が10μm以下となる光輝
性ベース塗料が用いられる。上記基材が下塗り、中塗り
塗料等により下地塗装をしたものである場合には、得ら
れた下地塗膜の上にウェットオンウェット(W/W)
法、またはウェットオンドライ(W/D)法により上記
光輝性ベース塗料を塗装することができる。上記W/W
法とは下地塗装をした後、風乾等により乾燥し、未硬化
状態または半硬化状態の下地塗膜に塗装する方法であ
り、これに対して、上記W/D法とは焼き付けて硬化さ
せた下地塗膜に塗装する方法である。
は特に限定されないが、スプレー法、ロールコーター法
等が好ましい。上記光輝性ベース塗料を塗装した光輝性
ベース塗膜の乾燥膜厚は、5〜10μmが好ましく、こ
の範囲の乾燥膜厚を維持することにより、塗膜外観が良
好で輝度感が強い光輝感を与える光輝性塗膜を得ること
ができる。
形成した塗膜の隠蔽膜厚が10μm以下となる光輝性顔
料を含んでいる。上記光輝性顔料の含有量は、以下に示
す光輝性顔料を所望の光輝感が得られるように選択し、
白黒隠蔽紙に膜厚を変えて塗装し焼き付け、目視で白黒
境界が区別できなくなる乾燥膜厚が、10μm以下とな
るように選択する。隠蔽膜厚が、10μmを超えると、
下地に対する色発色の変動が発生するという不具合を生
じる。より好ましくは5〜8μmである。
料としては、従来から塗料用として常用されているもの
を含有することができる。このようなものとして、例え
ば、アルミニウムフレーク顔料、着色アルミニウムフレ
ーク顔料、干渉マイカ顔料、着色マイカ顔料、金属酸化
物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフ
レーク、金属めっきガラスフレーク、金属酸化物被覆シ
リカフレーク顔料、金属チタンフレーク、グラファイ
ト、ステンレスフレーク、板状酸化鉄、ホログラム顔料
およびコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状
顔料等が挙げられる。
れる着色顔料として、従来から塗料用として常用されて
いるものが挙げられ、このようなものとして、有機顔料
としては、例えば、アゾレーキ系顔料、フタロシアニン
系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロ
ン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、
イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、
また、無機顔料としては、例えば、黄色酸化鉄、ベンガ
ラ、二酸化チタン、カーボンブラックが挙げられる。
着色顔料を用いる場合、顔料全体としての総含有量(P
WC)は、60%未満が好ましく、50%未満がより好
ましい。60%を超えると塗膜外観が低下する。
要に応じて用いられる着色顔料を分散するものであっ
て、塗膜形成用樹脂と必要に応じて架橋剤とから構成さ
れる。上記ビヒクルを構成する塗膜形成用樹脂として
は、例えば、(a)アクリル樹脂、(b)ポリエステル
樹脂、(c)アルキッド樹脂、(d)フッ素樹脂、
(e)エポキシ樹脂、(f)ポリウレタン樹脂、(g)
ポリエーテル樹脂等が挙げられ、特に、アクリル樹脂お
よびポリエステル樹脂が、耐候性の点より好ましく用い
られる。これらは、単独または2種以上を組み合わせて
使用することができる。また、上記塗膜形成用樹脂に
は、硬化性を有するタイプとラッカータイプとがある
が、通常硬化性を有するタイプのものが使用される。硬
化性を有するタイプの場合には、アミノ樹脂や(ブロッ
ク)ポリイソシアネート化合物、アミン系、ポリアミド
系、多価カルボン酸等の架橋剤と混合して使用に供さ
れ、加熱または常温で硬化反応を進行させることができ
る。また、硬化性を有しないタイプの塗膜形成用樹脂と
硬化性を有するタイプとを併用することも可能である。
ル系モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重
合体が挙げられる。上記共重合に使用し得るアクリル系
モノマーとしては、アクリル酸またはメタクリル酸のメ
チル、エチル、プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t
−ブチル、2−エチルヘキシル、ラウリル、フェニル、
ベンジル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロ
ピル等のエステル化物類、アクリル酸またはメタクリル
酸2−ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物
類、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
アクリルアミド、メタクリルアミドおよびN−メチロー
ルアクリルアミド、多価アルコールの(メタ)アクリル
酸エステル等が挙げられる。これらと共重合可能な上記
他のエチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、α
−メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニ
ル等が挙げられる。
和ポリエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂が挙げら
れ、例えば、多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して
得られた縮合物が挙げられる。多塩基酸としては、飽和
多塩基酸、不飽和多塩基酸が挙げられ、飽和多塩基酸と
しては、例えば、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク
酸が挙げられ、不飽和多塩基酸としては、例えば、マレ
イン酸、無水マレイン酸、フマル酸が挙げられる。多価
アルコールとしては、例えば、二価アルコール、三価ア
ルコールが挙げられ、二価アルコールとしては、例え
ば、エチレングリコール、ジエチレングリコールが挙げ
られ、三価アルコールとしては、例えば、グリセリン、
トリメチロールプロパンが挙げられる。
多塩基酸と多価アルコールにさらに油脂・油脂脂肪酸
(大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等)、天然
樹脂(ロジン、コハク等)等の変性剤を反応させて得ら
れたアルキッド樹脂を用いることができる。
ニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂のいずれかまたは
これらの混合体、フルオロオレフィンとヒドロキシ基含
有の重合性化合物およびその他の共重合可能なビニル系
化合物からなるモノマーを共重合させて得られる各種フ
ッ素系共重合体からなる樹脂が挙げられる。
ェノールとエピクロルヒドリンの反応によって得られる
樹脂等が挙げられる。ビスフェノールとしては、例え
ば、ビスフェノールA、Fが挙げられる。上記ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂としては、例えば、エピコート8
28、エピコート1001、エピコート1004、エピ
コート1007、エピコート1009(いずれも商品
名、シェルケミカル社製)が挙げられ、またこれらを適
当な鎖延長剤を用いて鎖延長したものも用いることがで
きる。
クリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネー
ト等の各種ポリオール成分とポリイソシアネート化合物
との反応によって得られるウレタン結合を有する樹脂が
挙げられる。上記ポリイソシアネート化合物としては、
2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TD
I)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−T
DI)、およびその混合物(TDI)、ジフェニルメタ
ン−4,4’−ジイソシアネート(4,4’−MD
I)、ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート
(2,4’−MDI)、およびその混合物(MDI)、
ナフタレン−1,5−ジイソシアネート(NDI)、
3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ジ
シクロへキシルメタン・ジイソシアネート(水素化HD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキ
サメチレンジイソシアネート(HDI)、水素化キシリ
レンジイソシアネート(HXDI)等が挙げられる。
ーテル結合を有する重合体または共重合体であり、ポリ
オキシエチレン系ポリエーテル、ポリオキシプロピレン
系ポリエーテル、またはポリオキシブチレン系ポリエー
テル、またはビスフェノールAもしくはビスフェノール
Fなどの芳香族ポリヒドロキシ化合物から誘導されるポ
リエーテル等の1分子当たりに少なくとも2個の水酸基
を有するポリエーテル樹脂が挙げられる。また上記ポリ
エーテル樹脂とコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸
等の多価カルボン酸類、あるいは、これらの酸無水物等
の反応性誘導体とを反応させて得られるカルボキシル基
含有ポリエーテル樹脂が挙げられる。
成用樹脂と架橋剤の割合としては、固形分換算で塗膜形
成用樹脂が90〜50質量%、架橋剤が10〜50質量
%であり、好ましくは塗膜形成用樹脂が85〜60質量
%であり、架橋剤が15〜40質量%である。架橋剤が
10質量%未満では(塗膜形成用樹脂が90質量%を超
えると)、塗膜中の架橋が十分でないことがある。一
方、架橋剤が50質量%を超えると(塗膜形成用樹脂が
50質量%未満では)、塗料組成物の貯蔵安定性が低下
するとともに硬化速度が大きくなるため、塗膜外観が悪
くなることがある。
に、脂肪族アミドの潤滑分散体であるポリアミドワック
スや酸化ポリエチレンを主体としたコロイド状分散体で
あるポリエチレンワックス、硬化触媒、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、レベリング剤、シリコンや有機高分子等の
表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、架橋
性重合体粒子(ミクロゲル)等を適宜添加することがで
きる。これらの添加剤は、通常、上記ビヒクル100質
量部(固形分基準)に対して15質量部以下の割合で配
合することにより、塗料や塗膜の性能を改善することが
できる。
を、通常、溶剤に溶解または分散した態様で提供され
る。溶剤としては、ビヒクルを溶解または分散するもの
であればよく、有機溶剤および/または水を使用し得
る。有機溶剤としては、塗料分野において通常用いられ
るものを挙げることができる。例えば、トルエン、キシ
レン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセ
テート、ブチルセロソルブ等のエステル類、アルコール
類を例示できる。環境面の観点から有機溶剤の使用が規
制されている場合には、水を用いることが好ましい。こ
の場合、適量の親水性有機溶剤を含有させてもよい。
第2の工程として、このようにして形成された上記光輝
性ベース塗膜上に、カラークリヤーベース塗膜を形成す
る。上記カラークリヤーベース塗膜の形成には、カラー
クリヤーベース塗料が用いられ、この塗料をスプレー
法、ロールコーター法等のよく知られた方法により塗装
することにより、上記カラークリヤーベース塗膜が形成
される。このカラークリヤーベース塗料に含まれるビヒ
クル、顔料、添加剤および溶剤は上記光輝性ベース塗料
で用いたものとほぼ同じものを使用することがポイント
である。
ラークリヤーベース塗膜のマンセル表示における色相H
が、マンセル色相環100に対し上記光輝性ベース塗膜
の色相をマンセル表示系における色相0とし、左廻り+
50、右廻り−50で表示した際に、0〜+20、また
は0〜−20の色相範囲とすることにより、深み感のあ
る光輝性塗膜を得ることができる。なお上記光輝性ベー
ス塗膜の色相とは、干渉性顔料を含んでいてもいなくて
も、ハイライト部の色相をいう。
燥膜厚は、5〜10μmが好ましく、上記光輝性ベース
塗膜の乾燥膜厚とほぼ同一であることが、より好まし
い。
第3の工程として、このようにして形成された上記カラ
ークリヤーベース塗膜上にクリヤートップ塗膜を少なく
とも1層形成する。上記クリヤートップ塗膜を形成する
方法は特に限定されないが、スプレー法、ロールコータ
ー法等が好ましく、上記クリヤートップ塗膜の乾燥膜厚
は、1コートにつき20〜50μmが好ましく、25〜
40μmがより好ましい。
ヤートップ塗料を用いる。このクリヤートップ塗料とし
ては、クリヤートップ塗料として一般に使用されている
ものを用いることができ、例えば、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエーテル樹脂およびこれらの変性樹脂から
選ばれた少なくとも1種の熱硬化性樹脂と前述の架橋剤
とを混合したものを用いることができる。カラークリヤ
ーベース塗料に比べて、厚膜化、平滑性を有する塗膜を
形成する点において、数平均分子量が低い樹脂を用いる
ことが好ましい。
れたカルボキシル基含有ポリマーとエポキシ基含有ポリ
マーとを含有する塗料が、耐酸性雨対策および高輝度感
という観点から好ましく用いられる。また、これらのク
リヤートップ塗料には、必要に応じて、改質剤、紫外線
吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配
合することが可能である。
ベース塗膜、上記カラークリヤーベース塗膜および上記
クリヤートップ塗膜は、これらの塗膜を同時に焼き付け
ることにより、高耐候性で着色性を有する輝度感が強く
深み感のある光輝感を呈する塗装物を得ることができ
る。焼き付け条件は、好ましくは120〜160℃で5
〜60分焼き付け、複層塗膜を得ることができる。
法により塗装されたものであって、基材上に、隠蔽膜厚
が10μm以下の光輝性ベース塗膜、カラークリヤーベ
ース塗膜、次いでクリヤートップ塗膜が、この順に形成
されている。
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
のみ限定されるものではない。なお、配合量は特に断り
のないかぎり質量部を表す。また原材料、塗料、機器の
名称は、特に断りのない限り商品名を表す。
0.8mm)を燐酸亜鉛処理剤(「サーフダインSD2
000」、日本ペイント社製)を使用して化成処理した
後、カチオン電着塗料(「パワートップU−50」、日
本ペイント社製)を乾燥膜厚が25μmとなるように電
着塗装した。次いで、160℃で30分間焼き付けた
後、中塗り塗料(「オルガS−90シーラーグレー」、
日本ペイント社製)を乾燥膜厚が40μmとなるように
エアースプレー塗装し、140℃で30分間焼き付けて
中塗り塗膜を形成し、基材とした。
ルメタクリレート/ヒドロキシエチルメタクリレート/
メタクリル酸の共重合体、数平均分子量約20000、
水酸基価45、酸価15、固形分50質量%)と、メラ
ミン樹脂(「ユーバン20SE」、三井化学社製、固形
分60質量%)とを80:20の固形分質量比で配合し
て得たビヒクルに対し、下記の種類の顔料を表1に示す
量(PWC)で配合し、隠蔽膜厚を表1に示した。次い
で、有機溶剤(トルエン/キシレン/酢酸エチル/酢酸
ブチルの質量比=70/15/10/5)とともに攪拌
機により塗装適正粘度になるように攪拌混合し、光輝性
塗料組成物を調製した。 塗料A:アルミニウムフレーク顔料(「アルペーストM
H−8801」、旭化成工業社製)を、表1に示す量を
配合した塗料 塗料B:水酸化セリウムをオキシ塩化ビスマス顔料10
0質量部に対して3質量部被覆したビスマス光輝性顔料
(エンゲルハード社製、粒径8〜10μmの結晶が99
%を占める、結晶厚50nm)を、表1に示す量を配合
した塗料
・メラミン樹脂をビヒクルとし、表1に示す顔料を表1
に示す量で分散し、次いで有機溶剤(トルエン/キシレ
ン/酢酸エチル/酢酸ブチルの質量比=70/15/1
0/5)とともに攪拌機により塗装適正粘度になるよう
に攪拌混合し、カラークリヤーベース塗料を調製した。
す乾燥膜厚となるように塗装した。塗装は静電塗装機
(「Auto REA」、ABBインダストリー社製)
を用い、霧化圧2.8kg/cm2で行った。塗装後3
分間セッティングし、カラークリヤーベース塗料を表1
に示す乾燥膜厚となるように塗装し、3分間セッティン
グした。次いでクリヤートップ塗料を乾燥膜厚が35μ
mになるように塗装し、室温で10分間セッティング
し、140℃の温度で30分間焼き付けた。使用したク
リヤートップ塗料は、アクリル/メラミン樹脂系クリヤ
ー塗料1(「スーパーラックO−130クリヤー」、日
本ペイント社製)または、カルボキシル基含有ポリマー
とエポキシ基含有ポリマーとを含有するクリヤー塗料2
(「マックフローO−520クリヤー」、日本ペイント
社製)の2種類である。得られた塗膜を試験板とし耐候
性、意匠性および塗膜外観を評価した。結果を表1に示
す。
試験機社製)で2000時間試験後の塗膜を、コンパウ
ンド入り車両用ワックスを布に塗布し、塗膜面を手で1
0往復磨いた後の布に付着した色の状態を色落ちとし、
目視で評価した。 3…色落ちなし 2…僅かに色落ちあり 1…色落ちあり 意匠性:試験板の輝度感を目視で評価した。 3…着色性と深み感を有する高輝度感として顕著に認め
られる 2…着色性と深み感を有する高輝度感として認められる 1…高輝度感としてまたは着色性と深み感を認められな
い 塗膜外観:光輝性顔料に起因する平滑性および下地に対
する色発色の変動を目視で評価した。 3…平滑性が良好および下地に対する色発色の変動なく
塗膜外観全く問題なし 2…平滑性がほぼ良好および下地に対する色発色の変動
なく塗膜外観ほぼ問題なし 1…平滑性不良または下地に対する色発色の変動があり
塗膜外観問題あり
は、本発明の光輝性塗膜形成方法により光輝性塗膜を形
成したもので、高耐候性で着色性を有する輝度感が強く
深み感のある光輝感を呈する意匠を発現した。一方、比
較例は、塗膜外観が不良および/または輝度感が弱い光
輝感を呈した。
に、隠蔽膜厚が10μm以下の光輝性ベース塗膜、クリ
ヤーベース塗膜、次いでクリヤートップ塗膜が、この順
に形成されているため、高耐候性で着色性を有する輝度
感が強く深み感のある光輝感を呈する意匠を発現する光
輝性の塗装物を得ることができる。
するため、自動車、二輪車等の乗物外板、容器外面、コ
イルコーティング、家電業界等の光輝性が要求される分
野において好ましく使用される。
Claims (6)
- 【請求項1】下記(1)〜(3)の塗膜を形成する工程
を順次施す光輝性塗膜形成方法。 (1)基材に隠蔽膜厚が10μm以下の光輝性ベース塗
膜を形成する工程、(2)カラークリヤーベース塗膜を
形成する工程、(3)クリヤートップ塗膜を形成する工
程; - 【請求項2】前記光輝性ベース塗膜および前記クリヤー
ベース塗膜の乾燥膜厚が各5〜10μmである請求項1
記載の光輝性塗膜形成方法。 - 【請求項3】前記カラークリヤーベース塗膜のマンセル
表示における色相Hが、マンセル色相環100に対し前
記光輝性ベース塗膜の色相をマンセル表示系における色
相0とし、左廻り+50、右廻り−50で表示した際
に、0〜+20、または0〜−20の色相範囲にある請
求項1または2記載の光輝性塗膜形成方法。 - 【請求項4】前記光輝性ベース塗膜、前記カラークリヤ
ーベース塗膜および前記クリヤートップ塗膜を同時に焼
き付ける請求項1ないし3いずれか1項記載の光輝性塗
膜形成方法。 - 【請求項5】前記クリヤートップ塗膜が、カルボキシル
基含有ポリマーおよびエポキシ基含有ポリマーを含有す
る塗料により形成される請求項1ないし4いずれか1項
記載の光輝性塗膜形成方法。 - 【請求項6】請求項1ないし5いずれか1項に記載の光
輝性塗膜形成方法により塗装された塗装物。
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---|---|---|---|
JP2001080696A JP2002273332A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 光輝性塗膜形成方法および塗装物 |
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