JP2003292905A - 蓄光性複層塗膜形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蓄光性を有し、かつ耐候性、耐水性、意匠性
（美観性）などの優れた複層塗膜の形成方法に関する。 【構成】被塗物に、蓄光性顔料含有塗料（Ａ）及びクリ
ヤ塗料（Ｂ）を順次塗装することを特徴とする蓄光性複
層塗膜形成法。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する分野】本発明は、蓄光性を有し、かつ耐
候性、耐水性、意匠性（美観性）などの優れた複層塗膜
の形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術とその課題】自動車車体のル−フ、ボンネ
ット、フェンダ、ドア、トランクリッドなどの外板部
は、ソリッドカラ−顔料、メタリック顔料及び光干渉性
顔料などの着色顔料を含有せしめた上塗り着色塗料を塗
装して美観性を付与している。しかしながら、近年、意
匠的要求は多様化し、個性的になりつつあり、上記の着
色塗料のみではこれらの要求を十分に満足させることが
困難である。本発明は、これまでの着色塗料では得るこ
とが困難な、蓄光性を有する新規な美観性にすぐれた複
層塗膜の形成方法に関し、それによって上記の要求の少
なくとも一部を満足させようとするものである。 【０００３】従来、蓄光性顔料を含有せしめた蓄光性塗
料は公知であり、計器の目盛り、番号札、道路標識など
の表示用として使用されている。太陽光や電灯光などの
光がその塗膜に照射されると、それを吸収して得たエネ
ルギ−を、長波長の光として放射することができ、これ
が暗所では光って見える。この発光時間をさらに長くす
るために、微量の放射性物質を混入させることもある。
しかしながら、これらの蓄光性顔料を含有する塗料の単
独塗膜は、耐候性や耐水性が十分でなく、長期の耐久性
が要求される自動車外板部などの上塗り塗膜として適用
することは困難である。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、蓄光性を有す
る複層塗膜の形成方法に関し、特に、蓄光性を低下させ
ることなく、耐候性や耐水性を向上させ、さらに新規な
意匠性にすぐれた塗膜を形成する方法に関する。すなわ
ち、本発明は、 １）：被塗物に、蓄光性顔料含有塗料（Ａ）及びクリヤ
塗料（Ｂ）を順次塗装することを特徴とする蓄光性複層
塗膜形成法、 ２）：被塗物に、蓄光性顔料含有塗料（Ａ）、光干渉性
塗料（Ｃ）及びクリヤ塗料（Ｂ）を順次塗装することを
特徴とする蓄光性複層塗膜形成法、 を提供するものである。 【０００５】以下に、本発明の蓄光性複層塗膜形成法に
ついて説明する。 本方法１：被塗物に、蓄光性顔料含有塗料（Ａ）及びク
リヤ塗料（Ｂ）を順次塗装することを特徴とする蓄光性
複層塗膜形成法である。 被塗物としては、乗用車、軽自動車、バス、トラック、
二輪車などの自動車車体のル−フ、ボンネット、フェン
ダ、ドア、トランクリッドなどの外板部があげられる
が、これらのみに制限されない。これらの被塗物は、金
属製又はプラスチック製であり、蓄光性顔料含有塗料
（Ａ）の塗装に先立って、下塗り塗料及び中塗り塗料な
どをあらかじめ塗装しておくことも可能である。 【０００６】蓄光性顔料含有塗料（Ａ）は、クリヤ塗料
（Ｂ）に先立って被塗物に塗装する塗料であり、樹脂組
成物及び蓄光性顔料を含有する熱硬化性塗料であって、
これらを有機溶剤に混合・分散した液状塗料、又は有機
溶剤を実質的に含まない粉体塗料として使用できる。樹
脂組成物としては、塗料用樹脂として既知のものが使用
でき、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含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と、これらの官能
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、エポキシ化合物または樹
脂、カルボキシル基含有化合物または樹脂、酸無水物、
アルコキシシラン基含有化合物または樹脂などの架橋剤
と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、両成分の合計固形分を基準に、前者は５０〜９
０重量％、特に６５〜８０重量％、後者は５０〜１０重
量％、特に３５〜２０重量％が適している。 【０００７】蓄光性顔料としては、それ自体既知のもの
が使用でき、例えば、硫化カルシウム蛍光体（母体結晶
がＣａＳで、付活剤がＢｉ）；硫化亜鉛蛍光体（母体結
晶がＺｎＳで、付活剤がＣｕ）（これに該当する市販品
として、根本特殊化学（株）製、「ＧＳＳ」などがあ
る）；ストロンチウムアルミネ−ト（母体結晶がＳｒＡ
ｌ２ Ｏ４ で、付活剤が稀土類元素）（これに該当す
る市販品として、根本特殊化学（株）製、「Ｎ夜光」Ｎ
ＥＷ−Ｇ３００Ｍ、ＮＥＷ−ＢＧ３００Ｍ、ＮＥＷ−Ｖ
３００Ｍなどがある）；アルミン酸ストロンチウム又は
アルミン酸カルシウムを母体結晶とし、ユ−ロピウム、
デスプロシウム又はネオジウムを付活剤とする蛍光体；
母体結晶がＣａＳｒＳで、付活剤がＢｉ；母体結晶がＺ
ｎＳで、付活剤がＣｕ、Ｃｏ；母体結晶がＣａＳで、付
活剤がユ−ロピウム、Ｔｍなどがあげられ、これらは紫
青色、青緑色、黄緑色に発色する。さらに、リ−ド社製
の商品名、「Ｒ−Ｂｒｉｇｈｔ」Ｂ−１０、Ｂ−１５、
Ｂ−２５、Ｂ−５０なども蓄光性顔料として使用でき
る。 【０００８】これらの蓄光性顔料はいずれも固体であ
り、樹脂組成物と容易に混合・分散することができ、し
かも平滑な塗面に仕上げるために、その粒径が５〜１０
０μｍ、特に１０〜３０μｍになるように粉砕しておく
ことが好ましい。塗料（Ａ）における樹脂組成物と蓄光
性顔料との比率は、特に制限されないが、樹脂組成物１
００重量部（固形分）あたり、蓄光性顔料は１０〜５０
０重量部、特に１００〜４００重量部が適している。蓄
光性顔料含有塗料（Ａ）は、上記の樹脂組成物及び蓄光
性顔料を必須成分とするが、さらに必要に応じて、有機
溶剤、顔料分散剤、沈降防止剤、着色顔料、メタリック
顔料、体質顔料などを適宜配合することができる。 【０００９】塗料（Ａ）は、樹脂組成物及び蓄光性顔料
を通常の塗料用の有機溶剤に混合・分散せしめて、固形
分濃度を約４０〜約８０重量％、粘度を２０〜４０秒／
フォ−ドカップ＃４／２０℃に調整してなる液状塗料と
して、又は、樹脂組成物及び蓄光性顔料をエクストル−
ダなどで溶融混練した後、冷却・粉砕するか、又はペブ
ルボ−ルミルなどを用いて有機溶剤と共に湿式粉砕する
ことにより調製される粉体塗料として使用することがで
きる。 【００１０】本方法１において、蓄光性顔料含有塗料
（Ａ）は、被塗物に直接、又は被塗物に電着塗料などの
下塗り塗料、及び中塗り塗料（省略可能）を塗装し、そ
の塗膜を硬化してなる被塗面に、静電塗装、流動浸漬塗
装、エアスプレ−塗装、エアレススプレ−塗装などによ
り、２０〜２００μｍ、特に３０〜１５０μｍの膜厚
（硬化塗膜で）に塗装するのが好ましい。本方法１は、
このようにして塗装された蓄光性顔料含有塗料（Ａ）の
塗膜を１２０〜１７０℃で１０〜４０分加熱して架橋硬
化せしめた後、又は硬化させすに未硬化のままで、その
塗面にクリヤ塗料（Ｂ）を塗装することにより達成され
る。 【００１１】クリヤ塗料（Ｂ）は、塗料（Ａ）の硬化又
は未硬化の塗膜面に塗装する透明塗膜を形成する塗料で
あり、基体樹脂及び架橋剤を含有する液状もしくは粉体
状の熱硬化性塗料が適用できる。基体樹脂としては、水
酸基、カルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基など
の架橋性官能基を含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
コン含有樹脂などがあげられ、架橋剤としてはこれらの
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があげられ
る。これらの基体樹脂と架橋剤との比率は、この両成分
の合計固形分を基準に、前者は５０〜９０重量％、特に
６５〜８０重量％、後者は５０〜１０重量％、特に３５
〜２０重量％が適している。有機溶剤として、炭化水素
系、エステル系、エ−テル系、アルコ−ル系、ケトン系
溶剤などの通常の塗料用有機溶剤が使用できる。 【００１２】クリヤ塗料（Ｂ）は、これらの成分を混合
分散せしめることにより調製でき、液状塗料では塗装時
の固形分濃度を約３０〜約７０重量％、粘度を２０〜３
０秒／フォ−ドカップ＃４／２０℃に調整しておくこと
が好ましい。本方法１は塗料（Ａ）の塗膜面に、クリヤ
塗料（Ｂ）を静電塗装、エアレススプレ−またはエアス
プレ−などで、硬化塗膜に基く膜厚が５〜２００μｍ、
好ましくは１５〜１５０μｍ程度になるように塗装した
のち、１２０〜１７０℃で１０〜４０分加熱して、塗料
（Ａ）の塗膜と共に、またはクリヤ塗料（Ｂ）塗膜のみ
を硬化させて複層塗膜を形成することにより達成され
る。 【００１３】本方法１によって形成される複層塗膜は、
塗料（Ａ）の塗膜によって蓄光性が付与され、クリヤ塗
料（Ｂ）の塗膜によって耐候性や耐水性などが改良され
る。すなわち、太陽光などの光線（励起光、波長約２５
０〜４５０ｎｍ）がクリヤ塗膜内を通過して、塗料
（Ａ）の塗膜にあたり、その塗膜中の蓄光性顔料が基底
状態から励起状態に遷移し、正孔と電子となる。蓄光性
顔料は付活剤も含有しており、この付活剤によって、励
起状態よりエネルギ−的には低い準位が生成されるため
に、励起された電子は捕獲中心にトラップされる。この
トラップされた電子は、熱エネルギ−により元の励起状
態に戻ることにより正孔と再結合して、その際に光を発
する。 【００１４】塗料（Ａ）の塗膜は蓄光性を有しており、
例えば、太陽が沈んだ黄昏時に、蛍が光るように、複層
塗膜の底部からほんのりと輝いて見えることができ、こ
れまでにない特異な意匠性を有している。この蓄光性
は、太陽光のみでなく、蛍光灯、トンネル内の照明、他
の車からのライトなどによっても発生する。また、塗料
（Ａ）の単独塗膜では、弱アルカリ性の蓄光性顔料が外
気や雨水などに接触しやすく耐水性や耐候性などは十分
でないが、その表面にクリヤ塗料（Ｂ）を塗装している
のでこれらの性能が低下することは全くない。 【００１５】本方法２：被塗物に、蓄光性顔料含有塗料
（Ａ）、光干渉性塗料（Ｃ）及びクリヤ塗料（Ｂ）を順
次塗装することを特徴とする蓄光性複層塗膜形成法であ
る。 蓄光性顔料含有塗料（Ａ）及びクリヤ塗料（Ｂ）として
は、上記の本発明方法１で説明したものが適用できるの
で、再度の説明は省略する。光干渉性塗料（Ｃ）は、塗
料（Ａ）の硬化又は未硬化の塗膜面に塗装する光干渉塗
膜を形成する塗料であり、基体樹脂、架橋剤、光干渉性
顔料及び有機溶剤を含有する液状熱硬化性塗料である。
さらに着色顔料などを含有させることもできる。 【００１６】基体樹脂としては、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含
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
があげられ、架橋剤としてはこれらの官能基と反応しう
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があげられる。これらの基体樹
脂と架橋剤との比率は、この両成分の合計固形分を基準
に、基体樹脂は５０〜９０重量％、特に６５〜８０重量
％、架橋剤は５０〜１０重量％、特に３５〜２０重量％
が適している。有機溶剤としては、炭化水素系、エステ
ル系、エ−テル系、アルコ−ル系、ケトン系溶剤などの
通常の塗料用有機溶剤が使用できる。 【００１７】光干渉性顔料として、例えば、りん片状の
雲母、酸化チタンや酸化鉄などの金属酸化物で表面被覆
した雲母などがあげられる。これらの光干渉性顔料の形
状はりん片状であり、その大きさは厚さは０．１〜２μ
ｍ、長手方向寸法が２〜４０μｍであることが好まし
い。そして、光干渉性顔料の配合比率は、基体樹脂と架
橋剤との合計１００重量部（固形分）あたり、１〜３０
重量部、特に３〜１０重量部が好ましい。 【００１８】本方法２において、蓄光性顔料含有塗料
（Ａ）を上記の本方法１と同様の条件で塗装し、その塗
膜を硬化せしめた後、又は未硬化の状態で、その塗面に
光干渉性塗料（Ｃ）を塗装する。光干渉性塗料（Ｃ）
を、塗装時の固形分濃度約２０〜約３０重量％、塗装時
粘度１３〜１７秒／フォ−ドカップ＃４／２０℃に調整
し、塗料（Ａ）の塗膜面に、静電塗装、エアレススプレ
−塗装又はエアスプレ−塗装などで硬化塗膜に基く膜厚
が５〜８０μｍ、好ましくは１５〜５０μｍ程度になる
ように塗装する。その後、塗料（Ｃ）の塗膜を１２０〜
１７０℃で１０〜４０分加熱して架橋硬化せしめた後、
又は未硬化の状態で、その塗面にクリヤ塗料（Ｂ）を上
記本方法１と同様な条件で塗装してから、１２０〜１７
０℃で１０〜４０分加熱して、塗料（Ａ）、塗料（Ｃ）
の塗膜と共に、又はクリヤ塗料（Ｂ）塗膜のみを硬化さ
せて複層塗膜を形成することにより、本方法２が達成さ
れる。 【００１９】本方法２によって形成される複層塗膜は、
塗料（Ａ）の塗膜による蓄光性、塗料（Ｃ）の塗膜によ
る光干渉性、クリヤ塗料（Ｂ）の塗膜による耐候性や耐
水性などが付与された塗膜である。すなわち、塗料
（Ａ）の塗膜による残光性、クリヤ塗料（Ｂ）による耐
候性や耐水性などの向上に関しては上記のとおりであ
る。そして、蓄光性塗膜面に塗り重ねた光干渉性塗膜は
光の反射により干渉色を示すので、得られた複層塗膜は
日中又は明るい照明の下ではパ−ル調の多彩な色調を表
現し、また、この光干渉性塗膜は半透明であるから光を
通過しやすく、その下層塗膜の蓄光性顔料を励起して、
暗い環境下では蓄光性顔料による内部からの発光を遮蔽
せずに、複層塗膜の底部からほんのりと輝いて見えるこ
とができ、これまでにない特異な意匠性を有しており、
昼夜にわたりすぐれた意匠性を付与する。 【００２０】 【発明の効果】１．本方法１によって形成される複層塗
膜は、塗料（Ａ）塗膜による蓄光性及びクリヤ塗料
（Ｂ）による耐候性や耐水性などがすぐれている。すな
わち、この複層塗膜は蓄光性を有しており、例えば、太
陽が沈んだ黄昏時に、蛍が光るように、塗膜底部からほ
んのりと輝いて見えることができ、これまでにない特異
な意匠性を有している。この蓄光性は、太陽光のみでな
く、蛍光灯、トンネル内の照明、他の車からのライトな
どによって発生する。また、その塗面にクリヤ塗料
（Ｂ）を塗装しているので耐水性および耐候性などがす
ぐれている。 ２．本方法２によって形成される複層塗膜は、塗料
（Ａ）の塗膜による蓄光性、クリヤ塗料（Ｂ）による耐
候性や耐水性などがすぐれているおり、さらに塗料
（Ａ）の塗膜面に光干渉性塗膜を重ねているので、暗い
環境下で蓄光性を示すだけでなく、明るい環境下ではパ
−ル調の色調を有している。 【００２１】 【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％はいずれも重量に基づき、塗膜の膜厚
は硬化塗膜についてである。 １．試料の調製 １）被塗物 ａ）：りん酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダ
ル鋼板上に熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料を
膜厚が２０μになるように電着塗装し、１７０℃で３０
分加熱し硬化させ、さらにポリエステル・メラミン樹脂
系中塗り塗料（グレ−色）を膜厚が２０μになるように
塗装し、１４０℃で３０分加熱し硬化させて被塗物
（ａ）とした。 【００２２】２）蓄光性顔料含有塗料（Ａ） ａ）：水酸基含有アクリル樹脂７０部及びブチル化メラ
ミン樹脂３０部からなる樹脂組成物１００部に、蓄光性
顔料ａ（注１）２００部を有機溶剤と共に混合・分散
し、固形分濃度約６０％、塗装時粘度３０秒／フォ−ド
カップ＃４／２０℃に調整した液状塗料。 （注１）蓄光性顔料ａ：ＮＥＷ−Ｇ３００Ｍ（母体結晶
ＳｒＡｌ２ Ｏ４、付活剤がＥｕ、Ｄｙ）、黄緑色、粒
径１５〜２５μｍ。 ｂ）：水酸基含有アクリル樹脂７０部及びブチル化メラ
ミン樹脂３０部からなる樹脂組成物１００部に、蓄光性
顔料ｂ（注２）２００部を有機溶剤と共に混合、分散
し、固形分濃度約６０重量％、塗装時粘度３０秒／フォ
−ドカップ＃４／２０℃に調整した液状塗料。 （注２）蓄光性顔料ｂ：硫化亜鉛蛍光体（母体結晶がＺ
ｎＳで、付活剤がＣｕ）、黄緑色、粒径１５〜２５μ
ｍ。 【００２３】３）クリヤ塗料（Ｂ） ａ）：「マジクロンクリヤ」（関西ペイント社製、商品
名、アクリル樹脂・メラミン樹脂系有機溶剤塗料） ４）光干渉性塗料（Ｃ） ａ）：水酸基含有アクリル樹脂７０部及びブチル化メラ
ミン樹脂３０部からなる樹脂組成物１００部に、光干渉
性顔料ａ（注３）８部を有機溶剤と共に混合、分散し、
固形分濃度約２５重量％、塗装時粘度１５秒／フォ−ド
カップ＃４／２０℃に調整した液状塗料。 （注３）光干渉性顔料ａ：酸化チタン被覆雲母りん片状
粉末、厚さは０．１〜２μｍ、長手方向寸法が２〜４０
μｍ。 ２．実施例及び比較例 【００２４】実施例 １ 被塗物ａ）に蓄光性顔料含有塗料（Ａ）ａ）をエアスプ
レ−で膜厚４０μｍになるように塗装し、室温で２分間
放置してから、クリヤ塗料（Ｂ）ａ）をエアスプレ−で
膜厚３０μｍになるように塗装し、室温で２分間放置し
てから、１４０℃で３０分間加熱して、両塗膜を同時に
硬化させた。得られた複層塗膜面に２０ワットの白色蛍
光灯を２０分間照射した後、暗所におくと約５時間にわ
たって、蛍が光るように、塗膜底部からほんのりと輝い
ており、特異な意匠性を有していた。また、この塗膜を
４０℃の温水に１０日間浸漬したが、塗面にフクレやハ
ガレなどの異常が全く認められず、しかも蓄光性の低下
もなかった。 【００２５】実施例 ２ 被塗物ａ）に蓄光性顔料含有塗料（Ａ）ｂ）をエアスプ
レ−で膜厚４０μｍになるように塗装し、室温で２分間
放置してから、光干渉性塗料（Ｃ）ａ）をエアスプレ−
で膜厚２５μｍになるように塗装し、室温で２分間放置
してから、クリヤ塗料（Ｂ）ａ）をエアスプレ−で膜厚
３０μｍになるように塗装し、室温で２分間放置してか
ら、１４０℃で３０分間加熱して、３層塗膜を同時に硬
化させた。得られた複層塗膜面は、日中では光干渉塗膜
に基づいて光干渉性のパ−ル色を示し、その後、２０ワ
ットの白色蛍光灯を２０分間照射してから、暗所におく
と約１時間にわたって、蛍が光るように、塗膜底部から
ほんのりと輝いており、特異な意匠性を有していた。ま
た、この塗膜を４０℃の温水に１０日間浸漬したが、塗
面にフクレやハガレなどの異常が全く認められず、しか
も蓄光性の低下もなかった。 【００２６】比較例 １ 被塗物ａ）に蓄光性顔料含有塗料（Ａ）ａ）をエアスプ
レ−で膜厚４０μｍになるように塗装し、室温で２分間
放置してから、クリヤ塗料（Ｂ）ａ）を塗装せずに、１
４０℃で３０分間加熱して、塗膜を硬化させた。得られ
た塗膜面に２０ワットの白色蛍光灯を２０分間照射した
後、暗所におくと約５時間にわたって、蛍が光るよう
に、塗膜底部からほんのりと輝いており、特異な意匠性
を有していた。しかし、この塗膜を４０℃の温水に１０
日間浸漬すると、塗面にフクレやハガレなどが発生し、
しかも蓄光性が著しく低下していた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正雄 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 Ｆターム(参考） 4J038 CD091 CG001 DA142 DA162 DB002 DD001 DD121 DG001 DG302 DL001 DL022 DL032 GA03 GA06 GA07 GA15 HA346 KA03 NA01 NA03 NA04 NA19 PB07

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】被塗物に、蓄光性顔料含有塗料（Ａ）及び
   クリヤ塗料（Ｂ）を順次塗装することを特徴とする蓄光
   性複層塗膜形成法。