JP2004010723A

JP2004010723A - 立体模様塗膜形成用塗料組成物

Info

Publication number: JP2004010723A
Application number: JP2002164606A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Odanaka; 小田中　満
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】立体模様塗膜形成用塗料組成物を提供する。
【解決手段】アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、弗素系樹脂から選ばれる２種以上の内部変性樹脂や混合樹脂などの水酸基含有基体樹脂、ポリイソシアネート架橋剤、着色顔料及び有機溶剤を必須成分として含有し、スプレー塗装粘度が２０００〜２００００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス２．０〜６．０、及びスプレー塗装固形分が５５〜９５重量％であることを特徴とする立体模様塗膜形成用塗料組成物。
【選択図】　　なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立体模様塗膜形成用塗料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来、立体模様を形成する技術として、溶解性パラメーターが１．０以上異なる着色塗料同士を、別々の吹き付け口から同時に噴霧し、塗着後の着色塗料同志が混じり合わないようにして、模様を形成させる方法が考えられている。しかしながら、上記した方法においては、模様の山の高さが低いためにはっきりした立体模様が形成できないこと、塗膜性能が十分でないといった欠点があった。
【０００３】
本発明は、従来からの欠点を改良した、即ち、立体感に優れ、且つ塗膜性能に優れた立体模様塗膜形成用塗料組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来からの欠点を解消するために鋭意研究を重ねた結果、特定の成分、粘性、粘度、固形分を有する塗料が立体感及び塗膜性能に優れた模様塗膜が提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、水酸基含有基体樹脂、ポリイソシアネート架橋剤、着色顔料及び有機溶剤を必須成分として含有し、スプレー塗装粘度が２０００〜２００００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス２．０　〜６．０、及びスプレー塗装固形分が５５〜９５重量％であることを特徴とする立体模様塗膜形成用塗料組成物に係る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の各成分について以下に説明する。
【０００７】
水酸基含有基体樹脂：
該水酸基含有基体樹脂は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、弗素系樹脂、これらの樹脂から選ばれる２種以上の内部変性樹脂や混合樹脂などが挙げられる。該水酸基含有基体樹脂は、水酸基価２０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５００〜２０万のものが好ましい。
【０００８】
アクリル系樹脂としては、例えば、水酸基含有アクリル系重合性単量体及びその他の重合性単量体を共重合せしめて得られるものが使用できる。
【０００９】
水酸基含有アクリル系重合性単量体は、１分子中に水酸基とアクリル系重合性不飽和結合を有する化合物であり、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸の炭素原子数１〜８個のヒドロキシアルキルエステルなどがあげられる。その他の重合性単量体は、水酸基含有アクリル系重合性単量体と共重合可能な、１分子中に重合性不飽和結合を有する化合物であり、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、アクリル酸デシル等の（メタ）アクリル酸の炭素原子数１〜２４個のアルキル又はシクロアルキルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド等の官能性（メタ）アクリルアミド；グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリルアミド、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有ビニル単量体；スチレン、ビニルトルエン等のビニル系単量体などがあげられる。
【００１０】
ポリエステル系樹脂としては、例えば、多価アルコール及び多塩基酸をエステル化反応させてなるポリエステル系樹脂が挙げられる。
【００１１】
多価アルコールは、１分子中に２個以上のアルコール性水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、２，２−ジメチルプロパンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどがあげられる。
【００１２】
多塩基酸は１分子中に２個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物などがあげられる。さらに、これらの多価アルコールと多塩基酸のエステル化反応において、必要に応じて、アルコール成分の一部として一価アルコール、グリシジル基を有するモノエポキシ化合物を使用し及び／又は酸成分の一部として安息香酸やｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸を使用することができる。また、ポリエステル樹脂は、ヒマシ油、桐油、サフラワー油、大豆油、アマニ油、トール油、ヤシ油などの油成分又はそれらの脂肪酸で変性されたポリエステル樹脂も包含される。
【００１３】
シリコン樹脂としては、例えば、上記したアクリル系樹脂のモノマー成分として、　上記したビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、２−スチリルエチルトリメトキシシランなどのシランモノマーと上記水酸基含有アクリル系重合性単量体とを必須モノマー成分として使用したものが挙げられる。
【００１４】
弗素樹脂としては、例えば、上記したアクリル系樹脂のモノマー成分として、　　パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート：例えばパーフルオロブチルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロイソノニルエチル（メタ）アクリレ−ト、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート等の弗素モノマーと上記水酸基含有アクリル系重合性単量体とを必須モノマー成分を使用したものが挙げられる。
【００１５】
ポリイソシアネート架橋剤としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ−トなどの脂肪族ジイソシアネ−ト；４・４´−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ−ト）、イソホロンジイソシアネ−トなどの脂環族ジイソシアネ−トが挙げられ、これらは１種又は２種以上混合して使用できる。
【００１６】
ポリイソシアネート架橋剤は、水酸基含有樹脂の水酸基１個に対して０．５〜１．５個、好ましくは０．６〜１．３個の範囲になるように配合される。０．５個未満になると硬化性が低下し、山の高さが高くはっきりとした立体模様が形成し難く、またその塗膜性能も劣るので好ましくない。一方、１．５個を超えると粘度が低下し更に塗膜性能も悪くなるので好ましくない。
【００１７】
着色顔料としては、従来から公知の顔料を使用することができる。具体的には、カ−ボンブラック、酸化チタン、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化鉄、マイカ、紺青などの無機顔料およびカップリングアゾ系、縮合アゾ系アンスラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、フタロシアニン系などの有機顔料、メタリック顔料、パール顔料などがあげられる。配合割合は、通常１〜３００重量部、好ましくは２〜２５０重量部の範囲である。
【００１８】
有機溶剤としては、ポリイソシアネート化合物と実質的に反応しない不活性な有機溶剤を使用することが好ましく、具体的には、例えば、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族系溶剤、エーテル系溶剤など従来から公知の溶剤が使用できる。
【００１９】
有機溶剤の配合量は、スプレー塗装固形分が５５〜９５重量％、好ましくは６５〜９０重量％の範囲になるように配合される。５５重量％未満になると山の高さが高くはっきりとした立体模様が形成し難くなり、一方、９５重量％を超えると塗装作業性が悪くなる。
【００２０】
また、本発明において、上記した成分以外に、必要に応じて塗料分野で公知の添加剤、例えば、体質顔料、垂れ止め剤、流動性調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、硬化促進剤、消泡剤などを配合することができる。
【００２１】
本発明の塗料は、スプレー塗装粘度が２０００〜２００００Ｐａ・ｓｅｃ、好ましくは３０００〜１４０００Ｐａ・ｓｅｃである。２０００Ｐａ・ｓｅｃ未満になると山の高さが高くはっきりとした立体模様が形成し難くなり、一方、２００００Ｐａ・ｓｅｃを超えると塗装作業性が悪くなる。
【００２２】
また、本発明の塗料は、チクソトピックインデックスが２．０〜６．０、好ましくは３．０〜５．０　の範囲である。チクソトピックインデックスが２．０未満になると山の高さが高いはっきりとした立体模様が形成し難くなり、一方、６．０を超えると塗装作業性が悪くなる。
【００２３】
本明細書において、チクソトピックインデックスは、ＪＩＳ　Ｋ５４００　４．５．３（１９９０）により求めた値である。回転粘度計による非ニュ−トン性の評価に示されているＴＩ（Ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ　ｉｎｄｅｘ：回転数６ｒｐｍと６０ｒｐｍにおける粘度の比率）を測定した。
【００２４】
本発明の塗料は、特に制限なしに従来から公知の車両関係、家電関係、建材関係、道路関係、航空機関係、掲示標識関係、計器関係、医療関係、玩具関係、事務用品関係、鋼製家具関係、機械関係等の構造物もしくはそれらを構成する素材（金属素材、プラスチック素材、無機素材等）に塗装して立体模様を形成することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明において、水酸基含有基体樹脂及びポリイソシアネート架橋剤を配合してなる速硬化タイプであることから、塗着した模様塗料が流動しないで硬化が始まるので立体感に優れた模様が形成でき、しかも硬化塗膜はウレタン結合を有するので各種塗膜性能に優れる。
【００２６】
また、塗料のスプレー塗装粘度、チクソトピックインデックス及び固形分が特定の範囲に調整されているので塗着時に模様がつぶされることなく立体感のある模様が形成でき、しかも塗着後の立体模様は流動し難いので硬化後も立体感のある模様塗膜が形成でき、更に塗着した模様塗膜は体積減少が少ないので塗着した立体模様がそのまま維持された状態で硬化模様塗膜が形成され立体感のある模様塗膜が形成できるといった顕著な効果がある。
【００２７】
【実施例】本発明について、実施例を掲げて以下に詳細に説明する。なお、実施例は、以下のものに制限されるものではない。
【００２８】
実施例１
水酸基含有基体樹脂（アクリルポリオール樹脂、重量平均分子量２万、水酸基価８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、メチルメタクリレート／スチレン／Ｎ―ブチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレートのラジカル共重合体）１００重量部、イソホロンジイソシアネート２０重量部、二酸化チタン顔料１００重量部及びキシレン有機溶剤６０重量部を配合してなる実施例１の塗料組成物。
【００２９】
実施例１の塗料組成物は、スプレー塗装粘度が７０００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス４．０、及びスプレー塗装固形分７８重量％である。
【００３０】
次に、実施例１の塗料組成物をＡＢＳプラスチック基材（黒色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．３〜１．０ｍｍで硬化後の立体模様の山の高さは０．２〜１．０ｍｍで良好であった。立体模様塗膜表面をアセトン溶剤で往復１０回指で強くラビングした結果、模様表面はラビング前後で光沢の変化が無く良好であった。
【００３１】
また、同様に実施例１の塗料組成物を塗装金属基材（青色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．３〜１．０ｍｍで硬化後の立体模様の山の高さは０．２〜１．０ｍｍで良好であった。立体模様塗膜表面をアセトン溶剤で往復１０回指で強くラビングした結果、模様表面はラビング前後で光沢の変化が無く良好であった。
【００３２】
実施例２
水酸基含有基体樹脂（アクリルポリオール樹脂、重量平均分子量２万、水酸基価８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、メチルメタクリレート／スチレン／Ｎ―ブチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレートのラジカル共重合体）１００重量部、イソホロンジイソシアネート２０重量部、二酸化チタン顔料５０重量部、炭酸カルシウム１００重量部及びキシレン有機溶剤１００重量部を配合してなる実施例２の塗料組成物。
【００３３】
実施例２の塗料組成物は、スプレー塗装粘度が４５００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス３．５、及びスプレー塗装固形分７２重量％である。
【００３４】
次に、実施例２の塗料組成物をＡＢＳプラスチック基材（黒色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．２〜０．８ｍｍで硬化後の立体模様の山の高さは０．２〜０．７ｍｍで良好であった。立体模様塗膜表面をアセトン溶剤で往復１０回指で強くラビングした結果、模様表面はラビング前後で光沢の変化が無く良好であった。
【００３５】
また、同様に実施例２の塗料組成物を塗装金属基材（青色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．２〜０．８ｍｍで硬化後の立体模様の山の高さは０．２〜０．７ｍｍで良好であった。立体模様塗膜表面をアセトン溶剤で往復１０回指で強くラビングした結果、模様表面はラビング前後で光沢の変化が無く良好であった。
【００３６】
比較例１
水酸基含有基体樹脂（アクリルポリオール樹脂、重量平均分子量２万、水酸基価８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、メチルメタクリレート／スチレン／Ｎ―ブチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレートのラジカル共重合体）１００重量部、イソホロンジイソシアネート２０重量部、二酸化チタン顔料５０重量部及びキシレン有機溶剤１５０重量部を配合してなる比較例１の塗料組成物。
【００３７】
比較例１の塗料組成物は、スプレー塗装粘度が１９００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス１．９、及びスプレー塗装固形分５３重量％である。
【００３８】
次に、比較例１の塗料組成物をＡＢＳプラスチック基材（黒色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．１ｍｍ以下で硬化後の立体模様の山の高さは０．１ｍｍ以下と不良であった。
また、同様に比較例１の塗料組成物を塗装金属基材（青色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗装時の立体模様の山の高さは０．１ｍｍ以下で硬化後の立体模様の山の高さは０．１ｍｍ以下で不良であった。
【００３９】
比較例２
水酸基含有基体樹脂（アクリルポリオール樹脂、重量平均分子量２万、水酸基価８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、メチルメタクリレート／スチレン／Ｎ―ブチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレートのラジカル共重合体）１００重量部、イソホロンジイソシアネート２０重量部、二酸化チタン顔料１５０重量部、硫酸バリウム１５０重量部及びキシレン有機溶剤２０重量部を配合してなる比較例２の塗料組成物。
【００４０】
比較２の塗料組成物は、スプレー塗装粘度が２１０００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス６．５、及びスプレー塗装固形分９６重量％である。
次に、比較例２の塗料組成物をＡＢＳプラスチック基材（黒色）にスプレー塗装機で斑になるように塗装し、２０℃で５時間放置した硬化させた。その結果、塗料の塗出が
安定せず立体模様が十分に形成されなかった。
【００４１】
また、同様に比較例２の塗料組成物を塗装金属基材（青色）にスプレー塗装機で塗装したが、やはり塗料の塗出が安定せず立体模様が十分に形成されなかった。

Claims

水酸基含有基体樹脂、ポリイソシアネート架橋剤、着色顔料及び有機溶剤を必須成分として含有し、スプレー塗装粘度が２０００〜２００００Ｐａ・ｓｅｃ、チクソトピックインデックス２．０〜６．０、及びスプレー塗装固形分が５５〜９５重量％であることを特徴とする立体模様塗膜形成用塗料組成物。