JP2011045855A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材上にカラーベース塗膜層を形成し、前記カラーベース塗膜層上に干渉性ベース塗膜層を形成し、さらにその上にクリヤー塗膜層を形成する複層塗膜の形成方法であって、
前記カラーベース塗膜層において、前記カラーベース塗膜層に含まれる顔料の濃度(PWC)が10〜70質量%であり、L*(25°)値が67〜83であり、
前記干渉性ベース塗膜層が、干渉性シリカフレーク顔料を含む干渉性顔料および二酸化チタン顔料を含み、前記干渉性ベース塗膜層において、前記干渉性顔料の濃度(PWC)が3〜15質量%であり、前記二酸化チタン顔料の濃度(PWC)が0.1〜0.6質量%であり、
前記複層塗膜のL*(25°)値が70〜100であり、a*(25°)値が−1〜+5であり、b*(25°)値が−10〜−2であり、干渉性金属調色を呈する、
複層塗膜の形成方法。
【選択図】なし
Description
前記カラーベース塗膜層において、前記カラーベース塗膜層に含まれる顔料の濃度(PWC)が10〜70質量%であり、L*(25℃)値が67〜83であり、
前記干渉性ベース塗膜層が、干渉性シリカフレーク顔料を含む干渉性顔料および二酸化チタン顔料を含み、前記干渉性ベース塗膜層において、前記干渉性顔料の濃度(PWC)が3〜15質量%であり、前記二酸化チタン顔料の濃度(PWC)が0.1〜0.6質量%であり、
前記複層塗膜のL*(25℃)値が70〜100であり、a*(25℃)値が−1〜+5であり、b*(25℃)値が−10〜−2であり、干渉性金属調色を呈する、
複層塗膜の形成方法。
彩度(C*値)は、その値が増加するに従って被測定物の色が鮮やかであることを示し、その数値が低下するに従って被測定物の色が鮮やかでないこと、すなわち、色味のない、無彩色に近い色であることを示す。
a*値は、0を基準とし、数値がマイナス(−)になる場合、被測定物質の緑色度が増すことを意味し、数値がプラス(+)になる場合、被測定物質の赤色度が増すことを意味する。
b*値は、0を基準とし、数値がマイナス(−)になる場合、被測定物質の青色度が増すことを意味し、数値がプラス(+)になる場合、被測定物質の黄色度が増すことを意味する。
a*値およびb*値がともに0の場合は、無彩色を意味する。
本発明において使用することのできるカラーベース塗料組成物は、例えば、塗膜形成性樹脂、硬化剤および顔料を含むカラーベース塗料組成物であって、特定明度(具体的には、25°のL*値:67〜83)のカラーベース塗膜層を形成することができる塗料組成物であれば、特に限定はない。
本発明において干渉性ベース塗膜層を形成することのできる干渉性ベース塗料組成物は、好ましくは水性塗料組成物であり、干渉性シリカフレーク顔料を含む干渉性顔料および二酸化チタン顔料、ならびに、塗膜形成性樹脂として、α,β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂を含む。
本発明の干渉性ベース塗料組成物および干渉性ベース塗膜層に含まれる干渉性顔料としては、干渉性シリカフレーク顔料などの鱗片状の干渉性顔料を用いることが好ましい。本発明で用いることのできる干渉性顔料は、例えば、平均粒径(D50)が2〜50μm、好ましくは10〜35μmであり、なおかつ、厚さが0.1〜5μm、好ましくは0.5〜2μmである。なお、本発明において、干渉性顔料は着色されていてもよい。
本発明の干渉性ベース塗料組成物および干渉性ベース塗膜層に含まれる二酸化チタン顔料としては、特に限定はなく、例えば、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)、「CR−95」(石原産業社製)、「D−918」(堺化学社製)などの市販品を使用することができる。二酸化チタン顔料を干渉性ベース塗料組成物に配合し、上記干渉性顔料と最適な比率で併用することによって、意匠性を阻害せずに干渉性ベース塗料の膜厚が変動したときの色相変動を小さく抑制することができるなどの効果が得られる。
なお、従来技術では、二酸化チタンなどの白色系顔料と、上記の透明な干渉性顔料とを併用した場合、塗膜に濁りが生じて干渉性が著しく低下するため、二酸化チタン顔料と干渉性顔料とを併用することはなく、上記の効果は本発明によって初めて明らかとなった効果であり、従来にない優れた意匠性の提供に非常に貢献する。
干渉性ベース塗料組成物は、さらに、塗膜形成性樹脂として、α,β−エチレン性不飽和モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂を含む。α,β−エチレン性不飽和モノマー混合物は、エステル部の炭素数が1または2の(メタ)アクリル酸エステルを65重量%以上含んでいる。65重量%未満であると、得られる塗膜の外観が低下する。上記エステル部の炭素数が1または2の(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルが挙げられる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸エステル」とはアクリル酸エステルとメタアクリル酸エステルとの両方を意味するものとする。
本発明においてクリヤー塗膜層を形成することのできるクリヤー塗料組成物は、特に限定されず、塗膜形成性熱硬化性樹脂および硬化剤等を含有するものを利用することができる。クリヤー塗料組成物の形態としては、溶剤型、水性型および粉体型のいずれの形態であってもよい。
本発明の複層塗膜形成方法は、種々の基材、例えば、金属、プラスチック、発泡体等、特に金属表面および鋳造物に有利に適用することができるが、電着塗装可能な金属製品に対して特に好適に適用することができる。
本発明の複層塗膜形成方法は、基材上にカラーベース塗膜層を形成し、前記カラーベース塗膜層上に干渉性ベース塗膜層を形成し、さらにその上にクリヤー塗膜層を形成することを包含する。例えば、本発明の複層塗膜は、電着塗膜等の下塗り塗膜および/または中塗り塗膜が形成された基材上に、例えば、静電塗装機などを用いて、上述のカラーベース塗料組成物、干渉性ベース塗料組成物およびクリヤー塗料組成物をこの順番でウェット・オン・ウェット(wet-on-wet)で重ねて塗装し、カラーベース塗膜、干渉性ベース塗膜およびクリヤー塗膜を同時に加熱硬化させて3層からなる複層塗膜を得る方法(3コート1ベーク(3C1B)法)によって形成することができる。
(1)干渉性ベース塗膜層の膜厚が13μmの場合の複層塗膜の25°におけるL*値、a*値およびb*値を測定する。
(2)干渉性ベース塗膜層の膜厚が17μmの場合の複層塗膜の25°におけるL*値、a*値およびb*値を測定する。
(3)干渉性ベース塗膜層の膜厚の変化(13〜17μm)に伴うL*値、a*値およびb*値の変化量ΔL(25°)、Δa(25°)およびΔb(25°)をそれぞれ以下の式を用いて求める。
熱硬化性ポリエステル樹脂(日本ペイント社製、水酸基価80、酸価8mgKOH/g、数平均分子量1800、固形分70質量%)48.8部、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)50部、カーボンブラック「MA−100」(三菱カーボン社製)0.3部、シアニンブルー「シャニンブルー5240KB」(大日精化社製社製)0.1部およびキナクリドンレッド「シンカシャレッドY−RT−759D」(チバガイギー社製)0.1部を加えて均一分散し、更に、メラミン樹脂「ユーバン128」(三井サイテック社製)24.4部を加えて均一分散することによりカラーベース塗料組成物を得た。
熱硬化性ポリエステル樹脂(日本ペイント社製、水酸基価80、酸価8mgKOH/g、数平均分子量1800、固形分70質量%)48.8部、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)50部、カーボンブラック「MA−100」(三菱カーボン社製)0.4部、シアニンブルー「シャニンブルー5240KB」(大日精化社製社製)0.1部およびキナクリドンレッド「シンカシャレッドY−RT−759D」(チバガイギー社製)0.1部を加えて均一分散し、更に、メラミン樹脂「ユーバン128」(三井サイテック社製)24.4部を加えて均一分散することによりカラーベース塗料組成物を得た。
熱硬化性ポリエステル樹脂(日本ペイント社製、水酸基価80、酸価8mgKOH/g、数平均分子量1800、固形分70質量%)48.8部、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)50部、カーボンブラック「MA−100」(三菱カーボン社製)0.2部、シアニンブルー「シャニンブルー5240KB」(大日精化社製社製)0.1部およびキナクリドンレッド「シンカシャレッドY−RT−759D」(チバガイギー社製)0.1部を加えて均一分散し、更に、メラミン樹脂「ユーバン128」(三井サイテック社製)24.4部を加えて均一分散することによりカラーベース塗料組成物を得た。
熱硬化性ポリエステル樹脂(日本ペイント社製、水酸基価80、酸価8mgKOH/g、数平均分子量1800、固形分70質量%)48.8部、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)50部、カーボンブラック「MA−100」(三菱カーボン社製)0.5部、シアニンブルー「シャニンブルー5240KB」(大日精化社製社製)0.1部およびキナクリドンレッド「シンカシャレッドY−RT−759D」(チバガイギー社製)0.1部を加えて均一分散し、更に、メラミン樹脂「ユーバン128」(三井サイテック社製)24.4部を加えて均一分散することによりカラーベース塗料組成物を得た。
熱硬化性ポリエステル樹脂(日本ペイント社製、水酸基価80、酸価8mgKOH/g、数平均分子量1800、固形分70質量%)48.8部、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)50部、カーボンブラック「MA−100」(三菱カーボン社製)0.1部、シアニンブルー「シャニンブルー5240KB」(大日精化社製社製)0.1部およびキナクリドンレッド「シンカシャレッドY−RT−759D」(チバガイギー社製)0.1部を加えて均一分散し、更に、メラミン樹脂「ユーバン128」(三井サイテック社製)24.4部を加えて均一分散することによりカラーベース塗料組成物を得た。
日本ペイント社製アクリルエマルション(平均粒子径150nm、不揮発分20%、固形分酸価20mgKOH/g、水酸基価40mgKOH/g)236部、ジメチルエタノールアミン10質量%水溶液10部、日本ペイント社製水溶性アクリル樹脂(不揮発分30.0%、固形分酸価40mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g)31.9部、プライムポールPX−1000(三洋化成工業社製2官能ポリエーテルポリオール、数平均分子量400、水酸基価278mgKOH/g、一級/二級水酸基価比=63/37、不揮発分100%)8.6部、サイメル204(三井サイテック社製混合アルキル化型メラミン樹脂、不揮発分100%)24.3部、ラウリルアシッドフォスフェート0.2部、干渉性シリカフレーク顔料「Colorstream T20−01」(メルク社製、干渉性ピンク−グリーンシリカフレーク顔料)10部およびチタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)0.3部を加えて均一分散することにより水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)を0.2部使用し、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)を0.4部使用し、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、干渉性シリカフレーク顔料「Colorstream T20−01」(メルク社製)5部および干渉ホワイトマイカ顔料「Iriodin 103」(メルク社製)5部を使用し、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)0部を使用し、すなわち、使用せず、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、チタン白顔料「CR−97」(石原産業社製)1.0部を使用し、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
製造例6に従って、干渉性顔料として、干渉性シリカフレーク顔料「Colorstream T20−01」(メルク社製)の代わりに、干渉ホワイトマイカ顔料「Iriodin 103」(メルク社製)10部のみを使用し、それ以外は製造例6と同様に水性干渉性ベース塗料組成物を調製した。
30cm×40cm、厚み0.8mmのダル鋼板をリン酸亜鉛処理した後、カチオン電着塗料「パワートップV−6」(日本ペイント社製)を電着塗装し、170℃で20分間加熱硬化し、乾燥膜厚25μmの電着塗膜を形成した。
製造例1で調製したカラーベース塗料組成物を希釈(22秒/#4FC/20℃/N−179シンナー)し、電着塗膜の上に、乾燥膜厚が30μmとなるように、外部印加型の「メタベル」を用いて、印加電圧−60kV、回転数25000rpm、シェービングエアー圧1.5kg/cm2、吐出量200cc/分で2ステージ塗装した。その後、7分間のセッティングの後、140℃の乾燥機内で30分間焼き付け硬化し、乾燥膜厚30μmの硬化カラーベース塗膜を形成した。
製造例6で調製した干渉性ベース塗料組成物を希釈(45秒/#4FC/イオン交換水)し、上記カラーベース塗膜の上に乾燥膜厚15μmとなるように、外部印加型の「メタベル」を用いて、印加電圧−60kV、回転数25000rpm、シェービングエアー圧1.5kg/cm2、吐出量200cc/分で2ステージ塗装した。
その後、3分間のセッティングの後、80℃で3分間プレヒートを行った。
次に、「スーパーラック O−150クリヤー」(日本ペイント社製アクリルメラミン硬化型溶剤クリヤー塗料組成物)を未硬化の干渉性ベース塗膜の上にウェット・オン・ウェットで乾燥膜厚35μmとなるように、「マイクロマイクロベル」を用いて印加電圧−90kV、回転数30000rpm、シェービングエアー圧1.5kg/cm2、吐出量280cc/分で塗装した。7分間のセッティングの後、140℃の乾燥機内で30分間焼き付け硬化を行った。
以下の表に示す成分を用いて、実施例1と同様にして、実施例2〜6および比較例1〜5の複層塗膜を実施例1に従って形成した。
良好(○):C*(25°)値=6.5以上
不良(×):C*(25°)値=6.5未満
良好(○):Total ΔE=3未満
不良(×):Total ΔE=3以上
比較例2では、干渉性ベース塗膜層における二酸化チタン顔料が(PWC)が1.0質量%であり、本発明の規定量(0.1〜0.6質量%)を逸脱しているので、意匠性が著しく低下する。
比較例3では、干渉性ベース塗膜層において、干渉性顔料として、従来の干渉ホワイトマイカ顔料のみを含むが、従来の干渉ホワイトマイカ顔料だけでは、顕著な干渉性が得られない。
比較例4では、カラーベース塗膜層のL*(25°)値が65であり、本発明の規定範囲67〜83を逸脱しているので、作業性が低下し、優れた色変動性および意匠性を提供することができない。
比較例5では、カラーベース塗膜層のL*(25°)値が85であり、本発明の規定範囲67〜83を逸脱しているので、意匠性が著しく低下する。
従って、比較例では、カラーベース塗膜層のL*(25°)値が本発明の規定範囲67〜83を逸脱、あるいは、干渉性ベース塗膜層に含まれる二酸化チタン顔料が(PWC)が本発明の規定量(0.1〜0.6質量%)を逸脱しても、意匠性および/または作業性が著しく低下し、優れた意匠性および色変動性を得ることができない。
Claims (6)
- 基材上にカラーベース塗膜層を形成し、前記カラーベース塗膜層上に干渉性ベース塗膜層を形成し、さらにその上にクリヤー塗膜層を形成する複層塗膜の形成方法であって、
前記カラーベース塗膜層において、前記カラーベース塗膜層に含まれる顔料の濃度(PWC)が10〜70質量%であり、L*(25°)値が67〜83であり、
前記干渉性ベース塗膜層が、干渉性シリカフレーク顔料を含む干渉性顔料および二酸化チタン顔料を含み、前記干渉性ベース塗膜層において、前記干渉性顔料の濃度(PWC)が3〜15質量%であり、前記二酸化チタン顔料の濃度(PWC)が0.1〜0.6質量%であり、
前記複層塗膜のL*(25°)値が70〜100であり、a*(25°)値が−1〜+5であり、b*(25°)値が−10〜−2であり、干渉性金属調色を呈する、
複層塗膜の形成方法。 - 前記干渉性顔料が、さらに、マイカ顔料、アルミナフレーク顔料およびガラスフレーク顔料からなる群から選択される1種以上の鱗片状透明顔料を含む、請求項1に記載の複層塗膜の形成方法。
- 前記干渉性シリカフレーク顔料と前記鱗片状透明顔料の質量比(前記干渉性シリカフレーク顔料/前記鱗片状透明顔料)が、100/0〜30/70である、請求項2に記載の複層塗膜の形成方法。
- 前記干渉性シリカフレーク顔料と前記鱗片状透明顔料の質量比(前記干渉性シリカフレーク顔料/前記鱗片状透明顔料)が、95/5〜40/60である、請求項2または3に記載の複層塗膜の形成方法。
- 前記カラーベース塗膜層において、前記カラーベース塗膜層に含まれる顔料の濃度(PWC)が25〜60質量%であり、L*(25°)値が70〜80である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の複層塗膜の形成方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の複層塗膜の形成方法により得られる複層塗膜。
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