JP2005200519A - メタリック塗料組成物、塗膜形成方法および塗装物品 - Google Patents

メタリック塗料組成物、塗膜形成方法および塗装物品 Download PDF

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Abstract

【課題】ベースコート塗料に用いるアルミニウムフレークを選択的に用いることにより、輝度感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てに優れた光輝性塗料組成物の提供。
【解決手段】メタリック塗料組成物は、(A)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.5μm以上、2.5μm以下のアルミニウムフレーク顔料、(B)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.01μm以上、0.5μm未満のアルミニウムフレーク顔料、および(C)平均粒子径D50が4μm以上、13μm未満、平均厚さが0.01μm以上、1.3μm以下のアルミニウムフレーク顔料を含有する。アルミニウムフレーク顔料の固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10、(A+B)/Cが90/10〜30/70であり、樹脂固形分100質量部に対して、(A+B+C)が固形分で5〜50質量部である。
【選択図】なし

Description

本発明は、メタリック塗料組成物およびその塗料を用いた塗膜形成方法と塗装物品に関する。さらに詳しくは、本発明は、ベースコート塗料に用いるアルミニウムフレークを選択的に用いることにより、輝度感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てに優れた光輝性塗膜を得る方法に関する。
メタリックベースコート塗料及びクリヤー塗料を用いて、輝度感、フリップフロップ性、隠蔽性に優れた塗膜を形成する方法がさまざまに試みられている。
ここで、本発明で用いる塗膜外観を表現する言葉の意味について説明する。「輝度感」は、金属のギラギラした金属光沢感をいい、一般に粒子が大きいものほどこの光輝感が強く、「光輝感」の高い塗膜が好まれる。また、「フリップフロップ性」は、見る角度によって明るさの異なる方向性のある金属光沢感をいい、ハイライトではより明るく、シェードではより暗いものが好まれる。「隠蔽性」は、素地の影響を受ける度合いをいい、素地の影響の小さなものほど好まれる。
光輝感に優れた塗膜外観を得る方法として、(A)塗膜形成樹脂100固形重量部と、(B)平均粒子径D50
が20±5μm 、粒子平均厚み0.5〜1μm 、ロジン−ラムラー線図における勾配nが2.7以上のアルミフレーク顔料0.1〜30重量部を含有した塗料組成物をベースコートし、クリヤー塗料をトップコートし、同時に硬化させることを特徴とする塗膜形成方法が知られている(特許文献1の請求項1、2) しかしながら、この方法では、均一的で緻密な金属光沢感に優れた塗膜を得ることができるが、輝度感およびフリップフロップ性はあるが、隠蔽性が不充分という欠点がある。
特開平8−170034号
また、フリップフロップ性に優れ、アルミニウム調金属光沢を得る方法として、ベースコート塗料(A)、メタリック塗料(B)及びクリヤー塗料(C)を順次塗装する複層塗膜形成方法であって、ベースコート塗料(A)に着色顔料を用いて、塗膜の明るさ(明度)をL値で0〜40とした上で、メタリック塗料(B)におけるメタリック顔料として、厚さ0.01〜0.2μm、アスペクト比100〜300のアルミニウム薄片を使用し、かつ、このアルミニウム薄片100重量部あたりの樹脂組成物の配合比率が固形分で400重量部以下であることを特徴とする複層塗膜形成方法が知られている(特許文献2:請求項1、3) しかしながら、この方法では、少なくとも、ベースコート、メタリックコート(ベースコート)、クリヤーコートの3コートにする必要があり、ベースコートとクリヤー層からなる2コートに比べて、コスト並びに生産性が劣る欠点がある。
特開2000−084483号
また、干渉性を有し、着色性による深みのある多色性を発現し、ハイライト部での高彩度感およびシェード部でのキラキラ感と高彩度感を発現する意匠を呈する光輝性塗膜を得る方法として、ビヒクルと2種以上の金属元素からなる金属酸化物複合体を被覆したアルミニウムフレーク顔料(1)および前記(1)以外のアルミニウムフレーク顔料(2)を含有する光輝性塗料組成物を用いることが知られている(特許文献3:請求項1)
しかしながら、この方法では、発色金属元素からなる酸化物複合体を用いていることで、塗膜が着色をし、シンプルなシルバー色を得るには適していない。また、光輝感には優れているが、隠蔽性とフリップフロップ性が不十分という欠点がある。
特開2002−121492号
また、塗膜表面の大粒径光輝材の配向を均一にして形成された塗膜の光輝感にムラを生じさせない方法として、光輝性ベース塗膜を形成する第1ステージには、平均粒子径が10μm以下の小粒径鱗片状光輝材を用い、光輝性ベース塗膜を形成する第2ステージには、平均粒子径が15μm以上の大粒径鱗片状光輝材を用いる塗膜形成方法が知られている(特許文献4:請求項1、2)
しかしながら、この方法も特許文献2と同様、第1ステージの光輝性ベース、第2ステージの光輝性ベース、クリヤーを含めた3コートの仕様であり、ベースコートとクリヤー層からなる2コートに比べて、コスト並びに生産性が劣る欠点がある。また、第1ステージの光輝性ベースの平均粒子径より第2ステージの光輝性ベースの平均粒子径が大きく安定した輝度感が得られにくい。
特開2002−102798号
メタリック塗膜において、光輝感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てを満足させるメタリック塗膜を得ることは、非常に困難であると考えられ、ベースコートを第1ベースコート、第2ベースコートに分けた3コート塗装方法等が考案されてきた。
本発明の課題は、生産性の高いウェットオンウェットの2コート1ベーク塗装方法によって、光輝感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てを満足させるメタリック塗膜を得ることである。
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ベースコート塗料として、3種類の異なるアルミニウムフレーク顔料を選択的に用いることにより、光輝感、フリップフロップ性、隠蔽性の全て性能を満足させるメタリック塗膜が、2コート1ベークにて得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(A)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.5μm以上、2.5μm以下のアルミニウムフレーク顔料
(B)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.01μm以上、0.5μm未満のアルミニウムフレーク顔料
(C)平均粒子径D50が4μm以上、13μm未満、平均厚さが0.01μm以上、1.3μm以下のアルミニウムフレーク顔料を含有しており、
アルミニウムフレーク顔料の固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10、(A+B)/Cが90/10〜30/70からなり、樹脂固形分100質量部に対して、(A+B+C)が固形分で5〜50質量部であることを特徴とする、メタリック塗料組成物を提供するものである。
また、本発明は、上記のメタリック塗料を塗装した後、ウェットオンウェットにて、クリヤー塗料を塗装し、硬化させる塗膜形成方法を提供するものである。
さらに、本発明は、上記の塗料を上記の方法によって得られた塗装物品を提供するものである。
本発明の塗料組成物をウェットオンウェットの2コート1ベーク塗装によって、光輝感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てに優れたメタリック塗膜外観を生産性の高い安価な方法で得ることができる。
本発明のメタリック塗料組成物及び塗膜形成方法においては、基材上に、3種類のアルミニウムフレーク顔料を含有するメタリックベースコート塗料及びクリヤー塗料を、順次ウェットオンウェットで塗装する。
本発明方法に用いるメタリックベースコート塗料は、塗膜形成性の基体樹脂、鱗片状光輝性顔料、溶剤、添加剤、必要に応じて添加される架橋剤などを含有する液状塗料である。基体樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シラノール基、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、シリコーン含有樹脂、繊維素系樹脂などを挙げることができる。これらの基体樹脂は、1種を単独で用いることができ、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、酸化防止剤、レオロジーコントロール剤、表面調整剤などを挙げることができる。紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、酸化防止剤などを添加することにより、塗膜の耐候性を向上することができる。レオロジーコントロール剤を添加することにより、塗装作業性と塗膜外観を向上することができる。表面調整剤を添加することにより、塗膜外観を向上することができる。
架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物又はブロックポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂又はエポキシ化合物、カルボキシル基含有樹脂又は化合物、酸無水物、アルコキシシラン基含有樹脂又は化合物などを挙げることができる。これらの架橋剤は、1種を単独で用いることができ、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明方法に用いるメタリックベースコート塗料のアルミニウムフレーク顔料は
(A)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.5μm以上、2.5μm以下のアルミニウムフレーク顔料
(B)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.01μm以上、0.5μm未満のアルミニウムフレーク顔料
(C)平均粒子径D50が4μm以上、13μm未満、平均厚さが0.01μm以上、1.3μm以下のアルミニウムフレーク顔料の3種類からなり、その配合比率は、固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10、(A+B)/Cが90/10〜30/70からなり、樹脂固形分100質量部に対して、(A+B+C)が固形分で5〜50質量部である。
本発明に述べる各粒子の性状は、次に示す測定方法により求めることが出来る。
平均粒子径D50は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される粒度分布の50%の値を示す。粒子平均厚み(μm)は、[4000/水面被覆面積(cm/g)]式により求められた値であり、測定方法は例えば「アルミニウムハンドブック」(昭和47年4月15日発行第9版、社団法人、軽金属協会;朝倉書店)1243ページに記載されている。
(A)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmのアルミニウムフレーク顔料は、塗膜に輝度感、フリップフロップ性を与えることができるが、隠蔽性に劣るという特徴がある。市販されているアルミニウムフレーク顔料としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 56−501」「アルペースト TCR−3030」「アルペースト TCR−3040」などがある。
このアルミニウムフレーク顔料(A)は平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmであり、好ましくは平均粒子径D50が13〜30μm、平均厚さが0.5〜2.0μmであり、より好ましくは平均粒子径D50が13〜25μm、平均厚さが0.5〜1.5μmである。平均粒子径D50が40μm以上および/または平均厚さが2.5μm以上になると外観性が低下し好ましくない。
(B)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満のアルミニウムフレーク顔料は、塗膜に、フリップフロップ性、及び輝度感を大きく損なわない程度で隠蔽性を与えることができるという特徴があり、市販されているアルミニウムフレーク顔料としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 61−528」、昭和アルミニウム(株)製「SAP 550N」などがある。
このアルミニウムフレーク顔料(B)は平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満であり、好ましくは平均粒子径D50が13〜30μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満であり、より好ましくは平均粒子径D50が13〜25μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満である。平均粒子径D50が40μm以上および/または平均厚さが0.01μm未満の場合、安定したアルミニウム顔料を得ることが困難となり好ましくない。
(C)平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmのアルミニウムフレーク顔料は、塗膜に隠蔽性を与えることができるが、フリップフロップ性及び輝度感が得られないという特徴がある。市販されているアルミニウムフレーク顔料としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 6390NS」「アルペースト 5680NS」などがある。
このアルミニウムフレーク顔料(C)は平均粒子径D50が4〜13μm、平均厚さが0.01〜1.3μmであり、好ましくは平均粒子径D50が4〜13μm、平均厚さが0.01〜1.0μmであり、より好ましくは平均粒子径D50が4〜13μm、平均厚さが0.01〜0.5μmである。平均粒子径D50が13μmを超え、あるいは平均厚さが1.3μmを超える場合は、光輝感が低下し好ましくない。平均粒子径D50が4μm未満および/または平均厚さが0.01μm未満の場合にも光輝感が低下し好ましくない。
アルミニウムフレーク顔料(A)とアルミニウムフレーク顔料(B)との質量比(A/B)は、10/90〜90/10であり、好ましくは10/90〜80/20であり、より好ましくは10/90〜70/30である。(A/B)が10/90よりも小さい場合には、輝度感が不足し、金属光沢感が乏しくなる。(A/B)が90/10よりも大きい場合には、隠蔽性が不足して素地の影響を受けやすく、安定したシルバー色が得られない。
また、アルミニウムフレーク顔料(A)、アルミニウムフレーク顔料(B)を足した質量とアルミニウムフレーク顔料(C)との質量比((A+B)/C)は、90/10〜30/70であり、好ましくは90/10〜40/60であり、より好ましくは90/10〜50/50である。((A+B)/C)が90/10よりも大きい場合には、隠蔽性が不足して素地の影響を受けやすく、安定したシルバー色が得られない。これが30/70よりも小さい場合には、輝度感が不足し、フリップフロップ性も不十分となる。
さらに、アルミニウムフレーク顔料(A)(B)(C)の合計量は、樹脂固形分100質量部に対して、5〜50質量部であり、好ましくは5〜40質量部であり、より好ましくは5〜30質量部である。アルミニウムフレーク顔料(A)(B)(C)の合計量が5質量部未満の場合は、隠蔽性が不十分となり、50質量部を超える場合には、外観性が低下し好ましくない。
本発明には、必要に応じて、マイカ顔料を用いることができる。マイカ顔料の形状と種別に特に制限はなく、例えば、ホワイトマイカ顔料、干渉マイカ顔料、着色マイカ顔料などを挙げることができる。マイカ粉の表面を、TiO、SnO、ZrO、Fe、ZnO、Cr、CoO、Vなど及びそれらの含水物などの金属酸化物で被覆したマイカ顔料は、光輝感、パール感に優れるので、好適に用いることができる。ホワイトマイカ顔料の市販品としては、例えば、メルクジャパン(株)製の「イリオジン103WNT」、干渉マイカ顔料の市販品としては、例えば、メルクジャパン(株)製の「イリオジン225WNT」、着色マイカ顔料の市販品としては、例えば、メルクジャパン(株)製の「イリオジン504WII」、「イリオジン New GP Blue Green WNT」などを挙げることができる。
本発明方法において、メタリックベースコート塗料の塗装方法に特に制限はなく、例えば、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、低圧霧化スプレー塗装(HVLP)、静電塗装などにより塗装することができる。塗膜の厚さにも特に制限はないが、硬化塗膜厚が5〜20μmであることが好ましい。
本発明方法に用いるクリヤー塗料は、無色透明又は有色透明の塗膜を形成する塗料である。メタリックベースコート塗料とクリヤー塗料を、順次ウェットオンウェットで塗装することにより、塗膜の意匠性、仕上がり外観、耐候性、耐薬品性、耐水性、耐湿性などをより一層向上することができる。使用するクリヤー塗料に特に制限はなく、例えば、水酸基、カルボキシル基、シラノール基、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、シリコーン含有樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物又はブロックポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂又はエポキシ化合物、カルボキシル基含有樹脂又は化合物、酸無水物、アルコキシシラン基含有樹脂又は化合物などの架橋剤とからなる熱硬化性樹脂組成物、溶剤、各種の添加剤などを成分とする有機溶剤型塗料を挙げることができる。
本発明方法において、クリヤー塗料の塗装方法に特に制限はなく、例えば、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装などにより塗装することができる。塗膜の厚さにも特に制限はないが、硬化塗膜厚が10〜50μmであることが好ましい。
本発明方法においては、メタリックベースコート塗料及びクリヤー塗料を、順次ウェットオンウェットで塗装する。すなわち、必要に応じて、下塗り塗膜又は中塗り塗膜を形成した基材上に、メタリックベースコート塗料を塗装し、メタリックベースコート塗料が十分に乾燥しないうちに、クリヤー塗料を塗装して、メタリックベースコート塗料とクリヤー塗料を同時に硬化乾燥する。ウェットオンウェットで塗装することにより、エネルギーを節減し、塗装工程を簡略化して、光輝性塗膜を形成するコストを低減することができる。
ウェットオンウェットで塗装したのち、常温から180℃の範囲で架橋硬化させることが可能である。常温から100℃では、2液ウレタン塗料の使用が好ましく、100℃から180℃では、たとえば、1液型のアクリルメラミン樹脂の使用が好ましいが、特にこれらに限定されるものではない。
耐熱性の低いプラスチックなどの素材や、中塗り塗料が2液型ウレタン塗料である場合には、硬化温度が70〜120℃であることがより好ましい。また、耐熱性の高い金属などの素材や、中塗り塗料が1液型メラミン塗料である場合には、硬化温度が120〜160℃であることがより好ましい。硬化時間は、硬化温度により変化し、硬化温度70〜120℃では10〜50分が適当であり、硬化温度120〜160℃では10〜40分が適当である。
本発明方法によりメタリック塗膜を形成する基材に特に制限はなく、例えば、木材、金属、ガラス、布、プラスチック製品、プラスチック発泡体などの種々の基材に適用することができ、プラスチック製品及びカチオン電着可能な金属製品に特に好適に適用することができる。プラスチック製品としては、例えば、ポリプロピレン、ABS、ポリエステル、ナイロンなどの成形品などを挙げることができ、具体的には、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車部品や、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの工業製品などを挙げることができる。カチオン電着可能な金属製品としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛など及びこれらの金属を含む合金などを挙げることができ、具体的には、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車車体などを挙げることができる。
本発明のメタリック塗膜の形成方法においては、基材に下塗り塗膜又は中塗り塗膜を形成することができる。下塗り塗膜の形成方法として、金属基材には、リン酸塩、クロム酸塩などで化成処理したのち、下塗り塗膜として防食性に優れるカチオン型電着塗料を塗装することが好ましい。また、プラスチック基材には、必要に応じて下塗り塗料を塗装することができる。例えば、ポリプロピレン基材のような極性の低い基材には、塩素化ポリオレフィン樹脂系塗料などを塗装することが好ましい。
本発明方法において、基材に中塗り塗膜を形成することにより、下地の欠陥を隠蔽し、上塗り塗装後の表面の平滑性を確保して外観性を向上し、耐衝撃性、耐チッピング性などの塗膜性能を付与することができる。中塗り塗膜を形成するために用いられる中塗り塗料は、有機系、無機系の着色顔料、体質顔料などと、塗膜形成熱硬化性樹脂、溶剤、架橋剤などで構成することができる。
中塗り塗料に用いる塗膜形成熱硬化性樹脂に特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを挙げることができる。また、架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物などを挙げることができる。
下塗りされた基材上に中塗り塗料を塗装したのち、未硬化の状態でメタリックベースコート塗料を塗装することもできる。中塗り塗料を硬化させるためには、硬化温度60〜180℃に加熱することが好ましい。硬化温度が60℃未満であると、硬化が十分に進まないおそれがある。硬化温度が180℃を超えると、塗膜の黄変や、塗膜が固く脆くなるなどの塗膜物性低下を招くおそれがある。耐熱性の低いプラスチックなどの素材や、中塗り塗料が2液型ウレタン塗料である場合には、常温から180℃で硬化させることが可能であるが、硬化温度が70〜120℃であることがより好ましい。また、耐熱性の高い金属などの素材や、中塗り塗料が1液型メラミン塗料である場合には、硬化温度が120〜160℃であることがより好ましい。硬化時間は、硬化温度により変化し、硬化温度70〜120℃では10〜50分が適当であり、硬化温度120〜160℃では10〜40分が適当である。
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、評価は下記の方法によりおこなった。
(1) 輝度感
試験板のハイライトの位置から、ギラギラした金属光沢感の高い意匠を発現する程度を目視で評価する。
3−上記意匠が明確に発現した。
2−上記意匠がほぼ発現した。
1−上記意匠の発現が不十分である。
(2) フリップフロップ性
試験板のハイライトとシェードの位置から、高い変化を発現する程度を目視で評価する。
3−明確な変化を発現した。
2−変化をほぼ発現した。
1−変化の発現が不十分である。
(3) 隠蔽性
ブリキ板を基材とし、JIS K5600−4−1 4.1.2 方法B(隠蔽率試験紙)に準拠した隠蔽率試験紙を置き、ベースコート塗料をスプレーにて、連続的に膜厚が変わるように塗装し、焼き付けた後、隠蔽率試験紙の白地と黒地の部分の透けが判らなくなったと同じ部位のブリキ板の膜厚を測定し隠蔽膜厚とした。膜厚測定には、株式会社フィッシャーインストルメンツ製デルタスコープMP30を使用した。尚、隠蔽膜厚については、20μm以下であれば本発明の目的に適合するとした。隠蔽膜厚が薄い程、隠蔽性が良好であり、メタリック塗料の使用量が少なくて済む。
(4) 塗膜外観性
3−問題ない。
2−実用上問題ない。
1−吸い込みあるいはチカチカが簡単に判る。
(実施例1)
アクリル樹脂「LB−9020」(日本油脂BASFコーティングス(株)製、加熱残分55質量%、水酸基価56mgKOH/g) 37.12質量部、レオロジーコントロール剤「LC−0988」(日本油脂BASFコーティングス(株)製、無機系、加熱残分10質量%) 5.83質量部に、アルミニウムフレーク顔料(A)として、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト TCR3040」(加熱残分80質量%、平均粒径D50 17μm、平均厚み0.8μm)1.17質量部、アルミニウムフレーク顔料(B)として、昭和アルミパウダー(株)製「SAP 550N」(加熱残分65質量%、平均粒径D50 21.1μm、平均厚み 0.24μm)5.74質量部、アルミニウムフレーク顔料(C)として、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 6390NS」(加熱残分67質量%、平均粒径D50 8μm、平均厚み 0.18μm)1.74質量部、及び、メラミン樹脂「ユーバン122」(三井化学(株)製 ブチル化メラミン樹脂、加熱残分60質量%)14.58質量部、表面調整剤「モダフロー」(モンサント(株)製、アクリル共重合体、加熱残分100質量%)0.2質量部、キシレン10質量部及び酢酸ブチル23.61質量部を加えて、ディスパーで10分間攪拌して均一にし、メタリックベースコート塗料を調製した。
次に、イソプロピルアルコールで脱脂したブリキ板上に、中塗り塗料としてポリエステル系1液型メラミン塗料「ハイエピコNo.500中塗り」(日本油脂BASFコーティングス(株)製)を乾燥塗膜厚が30μmになるようにエアースプレー塗装を行い、10分間セッティングしたのち、140℃で20分加熱硬化し,中塗板を作成した。
この中塗板上に、上記のメタリックベースコート塗料に対して、塗料粘度が「フォードカップ#4」(25℃)で 12秒になるように、希釈シンナー(酢酸ブチル/キシレン=70/30(質量比))にて、粘度調整した希釈塗料を ウェットオンウェットで乾燥塗膜厚が20μmになるようにエアースプレー塗装を行い、1分間フラッシュオフした。さらに、クリヤー塗料としてアクリル系1液型メラミン塗料「ベルコートNo6200クリヤー」(日本油脂BASFコーティングス(株)製)を、ウェットオンウェットで、乾燥塗膜厚が30μmになるようにエアースプレー塗装を行った。その後、10分間室内に放置したのち、140℃で20分間加熱乾燥して試験板を作成した。塗膜の評価は、24時間後に行い、その評価結果を表1に示した。
(実施例2〜13)
実施例1と同様にして、表1及び表2に示す塗料配合にてメタリックベースコートを調製し、実施例1と同様の方法にて、試験板を作成し、評価を行った。評価結果を表1及び表2に示した。
Figure 2005200519
Figure 2005200519
(実施例14)
アクリル樹脂「LB−9020」(日本油脂BASFコーティングス(株)製、加熱残分55質量%、水酸基価56mgKOH/g) 44.52質量部、レオロジーコントロール剤「LC−0988」(日本油脂BASFコーティングス(株)製、無機系、加熱残分10質量%)5.83質量部、アルミニウムフレーク顔料(A)として、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト TCR3040」(加熱残分80質量%、平均粒径D50 17μm、平均厚み0.8μm)2.33質量部、アルミニウムフレーク顔料(B)として、昭和アルミパウダー(株)製「SAP 550N」(加熱残分65質量%、平均粒径D5021.1μm、平均厚み 0.24μm)4.31質量部、アルミニウムフレーク顔料(C)として、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 6390NS」(加熱残分67質量%、平均粒径D50 8μm、平均厚み 0.18μm)1.74質量部、ポリイソシアネート樹脂として「スミジュールN75」(住友バイエルウレタン(株)製、ポリイソシアネート樹脂、不揮発分=75%、イソシアネート含有量=16.5%)、6.24質量部、表面調整剤「モダフロー」(モンサント(株)製、アクリル共重合体、加熱残分100質量%)0.2質量部、キシレン10質量部及び酢酸ブチル24.83質量部を混合し、ディスパーで2分間攪拌して均一にし、メタリックベースコート塗料を調製した。
次に、実施例1と同様の方法で作成した中塗板上に、このメタリックベースコート塗料に対して、塗料粘度が「フォードカップ#4」(25℃)で 11秒になるように、希釈シンナー(酢酸ブチル/キシレン=70/30(質量比))にて、粘度調整した希釈塗料を ウェットオンウェットで乾燥塗膜厚が20μmになるようにエアースプレー塗装を行い、1分間フラッシュオフした。さらに、クリヤー塗料として2液型ポリウレタン塗料「ハイウレタンNo6500クリヤー」(日本油脂BASFコーティングス(株)製)を、ウェットオンウェットで、乾燥塗膜厚が30μmになるようにエアースプレー塗装を行い、試験板を作成した。塗膜の評価は、3日間室内に放置した後に行い、その評価結果を表2に示した。
(比較例1〜比較例6)
実施例1と同様にして、表3に示す塗料配合にてメタリックベースコートを調製し、実施例1と同様の方法にて、試験板を作成し、評価を行った。評価結果を表3に示した。
Figure 2005200519
表1〜3において、添字は以下のものを示す。
1):商品名、東洋アルミニウム(株)製、加熱残分80質量%、平均粒径D50 17μm、
平均厚み 0.80μm
2):商品名、東洋アルミニウム(株)製、加熱残分70質量%、平均粒径D50 21μm、
平均厚み 1.00μm
3):商品名、東洋アルミニウム(株)製、加熱残分75質量%、平均粒径D50 28μm、
平均厚み 1.00μm
4):商品名、昭和アルミパウダー(株)製、加熱残分65質量%、平均粒径D50 21.1μm、平均厚み 0.24μm
5):商品名、東洋アルミニウム(株)製、加熱残分67質量%、平均粒径D50 8μm
平均厚み 0.18μm
実施例1〜5では、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)の比率を変えた場合を示した。全ての場合で、輝度感、フリップフロップ性、塗膜外観性、隠蔽性(20μm以下)に優れた塗膜が得られている。特に実施例1、2、3における特性が最も良好であった。
実施例6〜8では、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)に対するアルミニウム顔料(C)の比率を変えた場合を示した。アルミニウム顔料(C)が増すとやや輝度感、フリップフロップ性が低下するものの、実用上問題のないレベルであった。また、実施例6が最も特性がよく、次いで実施例7の特性が次に良かった。実施例8では輝度感、スリップフロップ性が若干劣る。
実施例9〜11では、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)およびアルミニウム顔料(C)に対する樹脂固形分の比率を変えた。この場合は、樹脂固形分に対してアルミニウム顔料(A+B+C)が増すとやや外観が低下するものの、実用上問題のないレベルであった。実施例11では、塗膜外観が少し低下した。
実施例12、13は、アルミニウム顔料(A)の平均粒子径D50、平均厚さを変えた場合である。平均粒子径D50が大きくなると、隠蔽膜厚が厚くなるが、20μm以下となり問題ない。
実施例14は、塗料タイプをアクリルウレタン塗料に変えた場合である。この場合も、輝度感、フリップフロップ性、塗膜外観性、隠蔽性(20μm以下)に優れた塗膜が得られている。
ところが、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)の比率により、アルミニウム顔料(B)が多い比較例1では、光輝感、フリップフロップ性が不十分となり、アルミニウム顔料(A)が多い比較例2では、隠蔽膜厚が28μmとなり、隠蔽膜厚が20μmを超え不十分となる。
また、比較例3、4は、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)に対するアルミニウム顔料(C)の比率を変えた場合である。アルミニウム顔料(C)が少ない比較例3では、隠蔽膜厚が26μmとなり隠蔽膜厚が20μmを超え不十分となる。逆にアルミニウム顔料(C)が多い比較例4では、隠蔽性、フリップフロップ性が不十分となる。
さらに、比較例5,6は、アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)およびアルミニウム顔料(C)に対する樹脂固形分の比率を変えた場合である。樹脂固形分に対してアルミニウム顔料(A+B+C)が少なくなると、比較例5に示すように、隠蔽性が著しく低下し、素地の影響を受け、輝度感、フリップフロップ性も低下する。逆に樹脂固形分に対してアルミニウム顔料(A+B+C)が多くなると、塗膜外観性が低下する。
以上、本発明によれば、メタリックベース塗料組成物をウェットオンウェットの2コート1ベーク塗装によって、光輝感、フリップフロップ性、隠蔽性の全てに優れたメタリック塗膜外観を生産性の高い安価な方法で得ることができる。

Claims (3)

  1. (A)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.5μm以上、2.5μm以下のアルミニウムフレーク顔料、
    (B)平均粒子径D50が13μm以上、40μm以下、平均厚さが0.01μm以上、0.5μm未満のアルミニウムフレーク顔料、および
    (C)平均粒子径D50が4μm以上、13μm未満、平均厚さが0.01μm以上、1.3μm以下のアルミニウムフレーク顔料を含有しており、
    アルミニウムフレーク顔料の固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10、(A+B)/Cが90/10〜30/70であり、樹脂固形分100質量部に対して、(A+B+C)が固形分で5〜50質量部であることを特徴とする、メタリック塗料組成物。
  2. 請求項1記載のメタリック塗料組成物を塗装した後、ウェットオンウェット方式によって前記メタリック塗料組成物上にクリヤー塗料を塗装し、前記メタリック塗料組成物および前記クリヤー塗料を硬化させることを特徴とする、塗膜形成方法。
  3. 請求項2記載の方法によって得られた塗装物品。
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