JP2019094425A - 樹脂組成物および積層体 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハイライトにおいては高明度であり、且つシェードにおいては低明度の青味の色相を呈する樹脂組成物及び積層体を提供すること。【解決手段】顔料と樹脂とからなる樹脂組成物であって、顔料が少なくともカーボンナノチューブと光輝性顔料とを含み、全顔料成分中カーボンナノチューブを0.001〜0.5質量%含有することを特徴とする樹脂組成物、顔料が、さらに、着色顔料または/及び艶消し顔料を含むことを特徴とする前記樹脂組成物、また、基材層の上に、前記樹脂組成物より形成される第一層を有する積層体によって解決される。【選択図】図1

Description

本発明は、ハイライトにおいては高明度であり、且つシェードにおいては低明度の青味の色相を呈する樹脂組成物及び積層体に関する。
自動車車体などの高い意匠性が必要とされる分野においては、光輝性顔料を含有する光輝性塗料を用いた塗膜が必要とされており、高いフリップフロップ性を有すること等の高品質な外観が要望されている。
自動車等の工業製品において、シルバーやグレーのメタリック塗色は人気が高いものとなっている。その中で、ハイライト(正反射光近傍)ではグレー、シェード(斜め方向)では青みの黒を呈するスチール調の塗色への要求がある。これまで、メタリック塗色において、明度や色相を調整する場合には、通常、着色顔料が使用される。特にシルバーメタリック塗色において、明度を調整する場合には、着色顔料として小粒径の高漆黒性カーボンブラック顔料を、鱗片状光輝性顔料であるアルミニウムフレーク顔料に併用して使用する場合があった。この場合、ハイライトにおいては高明度のグレー、シェードにおいては黒いフリップフロップ性がある塗色が得られるが、シェードにおいて、黒く濁り、黄味が感じられる難があり、スチール調の塗色が得られるものではない。
特許文献1は、塗膜を斜めに見た場合のシェード部で白ボケを起こさない高漆黒性で干渉性を発現する漆黒性塗料組成物に関する出願であって、2種以上の金属元素からなる金属混合酸化物フレーク顔料、カーボンブラック顔料およびビヒクルを含有する漆黒性塗料組成物が開示されている。特許文献1に開示された塗料組成物による塗膜は、黒に近い色を呈する複合金属酸化物フレーク顔料と黒色のカーボンブラック顔料を併用することで、漆黒性と干渉性を両立する塗膜を得ようとするものであるが、ハイライトにおける明度も低いものとなって、全体の明度が低く、金属感に優れた塗膜が得られない問題点があった。
また、特許文献2は、ハイライトにおいては高明度のグレー且つシェードにおいては青味の黒色を発現する塗料組成物に関する出願であって、鱗片状光輝性顔料及び一次粒子径が20nm以上100nm以下のカーボンブラック顔料を含む塗料組成物が開示されている。特許文献2に開示された塗料組成物による比較的粒子径の大きいカーボンブラックを用いることで、ハイライトにおける高明度と、シェードにおける青味を得ようとするものであるが、シェードにおける明度が高いものになる問題があった。
特開2002−275425号公報 特開2011−127026号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ハイライトにおいては高明度であり、且つシェードにおいては低明度の青味の色相を呈する樹脂組成物および積層体を提供することにある。
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の一態様は、顔料と樹脂とからなる樹脂組成物であって、顔料が少なくともカーボンナノチューブと光輝性顔料とを含み、全顔料成分中カーボンナノチューブを0.001〜0.5質量%含有することを特徴とする樹脂組成物に関する。
また、顔料が、さらに、着色顔料または/及び艶消し顔料を含むことを特徴とする前記樹脂組成物に関する。
また、基材層の上に、前記樹脂組成物より形成される第一層を有する積層体に関する。
また、第一層の上に、さらに、透明樹脂またはガラスを含む第二層を有する前記積層体に関する。
また、第二層が、着色顔料または/及び艶消し顔料を含有することを特徴とする前記積層体に関する。
本発明によれば、ハイライトにおいては高明度であり、且つシェードにおいては低明度の青味の色相を呈する樹脂組成物、及び積層体を得ることができる。
図1は、本発明の一実施形態である実施例9の積層体の構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳しく説明する。
(1)樹脂組成物(A)
本実施形態の樹脂組成物(A)は、顔料と樹脂(c)とからなる樹脂組成物であって、顔料が少なくともカーボンナノチューブ(a)と光輝性顔料(b)とを含む。
更に、必要に応じてカーボンナノチューブ(a)以外の着色顔料(d)や、分散剤等の添加剤(e)、溶媒(f)を加えてもよい。また、必要に応じて、顔料、濡れ浸透剤、皮張り防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋剤、防腐剤、防カビ剤、粘度調整剤、pH調整剤、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
樹脂組成物(A)の作製方法は特に限定されないが、ペイントシェーカー(レッドデビル社製)、ボールミル、サンドミル(シンマルエンタープライゼス社製「ダイノーミル」等)、アトライター、パールミル(アイリッヒ社製「DCPミル」等)、コボールミル、バスケットミル、ホモミキサー、ホモナイザー(エム・テクニック社製「クレアミックス」等)、湿式ジェットミル(ジーナス社製「ジーナスPY」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等)、フーバーマーラー、3本ロールミル、エクストルーダー(二軸押出し機)、ヘンシェルミキサー等を使用して分散処理を行うことが好ましい。
また、樹脂組成物(A)を得るために高速攪拌機を使用することもできる。高速攪拌機としては、ホモディスパー(PRIMIX社製)、フィルミックス(PRIMIX社製)、ディゾルバー(井上製作所社製)、ハイパーHS(アシザワ・ファインテック社製)が例示できる。
(1−1)カーボンナノチューブ(a)
樹脂組成物(A)中のカーボンナノチューブ(a)の添加率は、全顔料成分に対するカーボンナノチューブ含有量が0.001〜0.5質量%、より好ましくは、0.01〜0.2質量%である。0.5質量%以上では、カーボンナノチューブの着色力が大きくなるため、好ましい効果が得られない。
カーボンナノチューブ(a)は、平面的なグラファイトを円筒状に巻いた形状を有している。カーボンナノチューブ(a)は、グラファイト層を1層巻いた構造を持つ単層カーボンナノチューブ(SWCNT)、2層またはそれ以上で巻いた多層カーボンナノチューブ(MWCNT)或いはこれらが混在するものを用いることができる。コスト面や着色効果の面から多層カーボンナノチューブ(MWCNT)が好ましい。また、カーボンナノチューブ(a)の側壁がグラファイト構造ではなく、アモルファス構造をもったカーボンナノチューブ(a)でもよい。
カーボンナノチューブ(a)の形状は特に限定されないが、針状、円筒チューブ状、魚骨状(フィッシュボーン又はカップ積層型)、トランプ状(プレートレット)、コイル状の形態などが例示できる。カーボンナノチューブ(a)の例としては、グラファイトウィスカー、フィラメンタスカーボン、グラファイトファイバー、極細炭素チューブ、カーボンチューブ、カーボンフィブリル、カーボンマイクロチューブ、カーボンナノファイバーなどを挙げることができる。カーボンナノチューブ(a)は、1種または2種以上を組み合わせた形態において使用することができる。
本発明において好ましくは、魚骨状(フィッシュボーン、カップ積層型)、トランプ状(プレートレット)、コイル状以外のカーボンナノチューブ(a)を用いることが好ましい。魚骨状、トランプ状の場合は、樹脂組成物・成形体の製造時に発生するせん断応力により、カップ・トランプ状グラファイトシートの積層面(x−y面)においてカーボンナノチューブ(a)の切断が起こる。このため、カーボンナノチューブ(a)が樹脂中で充分なネットワーク構造を形成できず、光閉じ込め効果が減少して黒度の低下に繋がる恐れがある。コイル状の場合も同様に、製造時にその3次元構造が破壊されやすく、着色効果が低下する可能性がある。
カーボンナノチューブ(a)の繊維径は、分散の容易さや色相の観点から、1〜500nmが好ましく、5〜50nmがより好ましい。
カーボンナノチューブ(a)の繊維長は、分散の容易さや色相の観点から、0.1〜150μmが好ましく、1〜50μmがより好ましい。
カーボンナノチューブ(a)の炭素純度は、カーボンナノチューブ(a)100質量%中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。
カーボンナノチューブ(a)は、通常、二次粒子として存在している。この二次粒子形状は、例えば一般的な一次粒子であるカーボンナノチューブ(a)が複雑に絡み合っている状態でもよく、ほぐれ易くカーボンナノチューブ(a)を直線状にしたものの集合体であってもよい。直線状のカーボンナノチューブ(a)の集合体である二次粒子は絡み合っているものと比べると分散性がよいので好ましい。
カーボンナノチューブ(a)は、表面処理を行ったものや、カルボキシル基などの官能基を付与させたカーボンナノチューブ誘導体であってもよい。また、有機化合物や金属原子、フラーレン等を内包させたカーボンナノナノチューブ等も用いることができる。
(1−2)光輝性顔料(b)
光輝性顔料(b)とは、パールのような光沢もしくは金属性の光沢を有する顔料を示す。具体的には、光輝性顔料(b)の表面で反射する光のばらつきにより、見る角度によって見え方が異なる顔料を示す。
光輝性顔料(b)としては、例えばアルミニウムフレーク、金属酸化物被覆アルミナフレーク、金属酸化物被覆シリカフレーク、グラファイト顔料、金属酸化物被覆マイカ、チタンフレーク、ステンレスフレーク、板状酸化鉄顔料、金属メッキガラスフレーク、金属酸化物被覆ガラスフレーク、ホログラム顔料、フタロシアニンフレークなどが挙げられる。
フレーク状の光輝性顔料(b)の平均粒子径は、通常、5〜50μm程度が好ましく、5〜30μm程度がより好ましい。平均厚みは、通常、0.01〜2μmが好ましく、0.05〜1.5μm程度がより好ましい。平均粒子径と平均厚みとの比は、通常、5〜500程度が好ましく、20〜300程度がより好ましい。
光輝性顔料(b)は、天然の雲母に酸化チタンや酸化鉄などの金属酸化物をコートしたパール顔料が好ましい。パール顔料としては、例えば、メルク社製パール顔料Iriodin 100 Silver Pearl、Iriodin 103 Rutil Sterling Silver、Iriodin 111 Rutile Fine Satin、Iriodin 120 Lustre Satin、Iriodin 123 Bright Lustre Satin、Iriodin 151 Lustre Pearl、Iriodin 153 Flash Pearl、Iriodin 163 Shimmer Pearl、Iriodin 183 Supernova White、Iriodin 201 Rutile Fine Gold、Iriodin 211 Rutile Fine Red、Iriodin 221 Rutile Fine Blue、Iriodin 223 Rutile Fine Lilac、Iriodin 231 Rutile Fine Green、Iriodin 205 Rutile Platinam Gold、Iriodin 215 Rutile Red Pearl、Iriodin 217 Rutile Copper Pearl、Iriodin 219 Rutile Lilac Pearl、Iriodin 225 Rutile Blue Pearl、Iriodin 235 Rutile Green Pearl、Iriodin 249 Flash Gold、Iriodin 259 Flash Red、Iriodin 289 Flash Blue、Iriodin 299 Flash Green、Iriodin 300 Gold Pearl、Iriodin 302 Gold Satin、Iriodin 303 Royal Gold、Iriodin 306 Olympic Gold、Iriodin 309 Medallion Gold、Iriodin 320 Bright Gold Satin、Iriodin 323 Royal Gold Satinl、Iriodin 351 Sunny Gold Pearl、Iriodin 355 Glitter Gold、Iriodin 500 Bronze、Iriodin 502 Red Brown、Iriodin 504 Red、Iriodin 505 Red Violet、Iriodin 507 Searab Red、Iriodin 520 Bronze Satin、Iriodin 522 Red Brown Satin、Iriodin524 Red Satin、Iriodin 530 Glitter Bronze、Iriodin 532 Glitter Red Brown、Iriodin 534 Glitter Redなどが挙げられる。
さらに、光輝性顔料(b)として、溶剤または水を含有しているペースト状のものを用いてもよい。例えば、東洋アルミニウム社製のアルペースト 76シリーズ(7640NS等)、アルペースト 56シリーズ、アルペースト 54シリーズ(5422NS等)、アルペースト TCRシリーズ、アルペースト 63シリーズ(6340NS等)、アルペースト 46シリーズ、アルペースト WXシリーズ、アルペースト WLシリーズ、アルペースト EMERALシリーズ(EMR−B17640、EMR−D5422、EMR−D6340等)、旭化成社製のMH−6601、MH8801、MH8802、MH−8805、MH−9901、BS−120、BS−240、BS−210、BS−400、O−2100、O−2130、GX−2140、GX−180A、GX−40A、GX−50A、GX−3108、GX−3109、GX−3100、GX4100、GX−3140、GX3160、GX3180、FD−5060、FD−4070、FD−408S、FD−508H、FD−512H等が挙げられる。
(1−3)樹脂(c)
樹脂(c)には、水酸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、ウレタン樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物(ブロック体も含む)などの架橋剤とを併用したものが挙げられ、これらは有機溶剤及び/又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
アクリル樹脂としては、アクリ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、アクリル酸または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。
アクリル樹脂としては市販品を使用できる。市販品の商品名としては、例えば、DIC社製のアクリディック54−172−60、アクリディックA−332、A−405、アクリディックA−452、アクリディック47−712、A−801―P等が挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、飽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、コハク酸等が挙げられ、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、フマル酸等が挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、二価アルコール、三価アルコール等が挙げられ、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等が挙げられ、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等が挙げられる。
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、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用いられ、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、硬化性を有しないラッカー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。
アミノ樹脂としては市販品を使用できる。市販品の商品名としては、例えば、日本サイテックインダストリーズ社製のサイメル202、サイメル203、サイメル238、サイメル251、サイメル303、サイメル323、サイメル324、サイメル325、サイメル327、サイメル350、サイメル385、サイメル1156、サイメル1158、サイメル1116、サイメル1130、三井化学社製のユーバン120、ユーバン20HS、ユーバン20SE60、ユーバン2021、ユーバン2028、ユーバン28−60、DIC社製のスーパーベッカミンJ−920−60、スーパーベッカミンL−109−65、スーパーベッカミンL−117−60、スーパーベッカミンL−127−60、スーパーベッカミン13−548、G−821−60、スーパーベッカミンL−110−60、スーパーベッカミンL−125−60、L−166−60B等が挙げられる。
上記ビヒクルが架橋剤を含む場合、塗膜形成用樹脂と架橋剤との割合としては、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。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。
(1−4)カーボンナノチューブ以外の着色顔料(d)
着色顔料(d)について説明する。本発明に用いる顔料としては、従来公知の種々の有機顔料及び無機顔料から任意に選択することができ、色相ないし構造について特に限定されるものではない。例えばフタロシアニン系、ジオキサジンバイオレット系、インダンスレンブルー系、ペリレン系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系、イソインドリン系、キノキサリン系及び金属錯体系が挙げられる。また、それらの有機顔料の上位概念として知られている一般式で表される有機顔料も適応できる。
[フタロシアニン系]
フタロシアニン系顔料としては、C.I.ピグメントブルー(以下PBと略す)1、PB2、PB14、PB16、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:5、PB15:6、PB60、アルミニウムフタロシアニン、C.I.ピグメントグリーン(以下PGと略す)1、PG2、PG3、PG4、PG7、PG36、PG45、PG58、PG62、PG63等が挙げられる。
[ジオキサジンバイオレット系]
ジオキサジンバイオレット系顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット(以下PVと略す)1、PV2、PV3、PV4、PV12、PV23、PV27、PV39、PV50等が挙げられる。
[インダンスレンブルー系]
インダンスレンブルー系顔料としては、PB60、PB64が挙げられる。
[ペリレン系]
ペリレン系顔料としては、C.I.ピグメントレッド(以下PRと略す)123、PR149、PR178、PR179(BASF社製、Paliogen Red L3885等)、PR190、PV29等が挙げられる。
[キナクリドン系]
キナクリドン系顔料としては、PR122、PR202、PR206、PR207、PR209、PV19、PV42等が挙げられる。
[ジケトピロロピロール系]
ジケトピロロピロール系顔料としては、PR254、PR255、PR264、C.I.ピグメントオレンジ(以下POと略す)71、PO73等が挙げられる。
[アゾ系]
アゾ系顔料としては、PR1、PR3、PR5、PR9、PR17、PR48:1、PR48:2、PR48:3、PR57:1、PR112、PR114、PR116、PR139、PR144、PR146、PR150、PR170、PR185、PR187、PR188、PR221、PR242、PO5、PO13、PO16、PO31、PO34、PO36、PO38、C.I.ピグメントイエロー(以下PYと略す)14、PY74、PY83、PY93、PY150、PY213等が挙げられる。
[アントラキノン系]
アントラキノン系顔料としては、PR168、PR177、PO40等が挙げられる。
[キノフタロン系]
キノフタロン系顔料としては、PY138、PY231が挙げられる。
[イソインドリン系]
イソインドリン系顔料としては、PY139、PY185、PO66、PO69、PR260等が挙げられる。
[キノキサリン系]
キノキサリン系顔料としては、PY213が挙げられる。
[金属錯体系]
金属錯体系顔料としては、PY117、PY129、PY150、PY153等が挙げられる。
(1−5)添加剤(e)
添加剤(e)としては、界面活性剤または樹脂型分散剤を使用することができる。界面活性剤は主にアニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性に分類され、要求特性に応じて好適な種類、配合量を選択して使用することができる。好ましくは、樹脂型分散剤である。これらの分散剤は特に限定されないが、好適な例として以下の化合物が例示できる。
アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、ポリスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸スルホン酸塩、グリセロールボレート脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルなどが挙げられ、具体的にはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステル塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩などが挙げられる。
カチオン性活性剤としては、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類があり、具体的にはステアリルアミンアセテート、トリメチルヤシアンモニウムクロリド、トリメチル牛脂アンモニウムクロリド、ジメチルジオレイルアンモニウムクロリド、メチルオレイルジエタノールクロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド、ラウリルピリジニウムクロリド、ラウリルピリジニウムブロマイド、ラウリルピリジニウムジサルフェート、セチルピリジニウムブロマイド、4−アルキルメルカプトピリジン、ポリ(ビニルピリジン)−ドデシルブロマイド、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。両性界面活性剤としては、アミノカルボン酸塩などが挙げられる。
ノニオン性活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン誘導体、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキルアリルエーテルなどが挙げられ、具体的にはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどが挙げられる。
界面活性剤の選択に際しては1種類に限定されるものではなく、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤など、2種以上の界面活性剤を併用して使用することも可能である。その際の配合量は、それぞれの活性剤成分に対して前述した配合量とすることが好ましい。好ましくは、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤の併用がよい。アニオン性界面活性剤としてはポリカルボン酸塩が好ましく、ノニオン性界面活性剤はポリオキシエチレンフェニルエーテルが好ましい。
樹脂型分散剤としては、ポリウレタン;ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル;不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物;ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤;(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物;ポリエステル系樹脂、変性ポリアクリレート系樹脂、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系樹脂等が挙げられる。樹脂型分散剤は単独または2種以上を混合して用いることができる。なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸を意味する。
上記分散剤のうち、少量の添加量で分散組成物の粘度が低くなり、高い分光透過率を示すという理由から、ポリカルボン酸のような酸性官能基を有する樹脂型分散剤が好ましい。樹脂型分散剤は、顔料を分散させる補助的な役割を担うものであり、カーボンナノチューブ(a)に対して3〜300質量%程度使用することが好ましく、成膜性の観点から5〜100質量%程度使用することがより好ましい。
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー社製のDisperbyk−101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155またはAnti−Terra−U、203、204、またはBYK−P104、P104S、220S、6919、またはLactimon、Lactimon−WSまたはBykumen等;日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE−3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、76500等;BASFジャパン社製のEFKA−46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4701、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503等;味の素ファインテクノ社製のアジスパーPA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が挙げられる。
(1−6)溶媒(f)
溶媒(f)は特に限定されるものではなく、水、有機溶媒のいずれも用いることができる。
塗工時の作業性や硬化前後の乾燥性の観点から、沸点が50〜250℃の有機溶媒が好ましい。具体的な溶媒の例としては、メタノール、エタノールおよびイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒;アセトン、ブチルジグリコールアセテート、MEKなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、3-エトキシプロピオン酸エチル(EEP)等のエステル系溶媒;ジブチルエーテル、エチレングリコール、モノブチルエーテル等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、ソルベッソ150(東燃ゼネラル石油社製)などの芳香族系溶媒;およびN−メチル−2−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒などを用いることができる。これらの溶媒は、単独あるいは2種以上を混合して用いることもできる。
(2)積層体(B)
本実施形態の積層体(B)は少なくとも基材層(g)と第一層としてカーボンナノチューブ含有層(h)を含む。さらにカーボンナノチューブ含有層(h)の上に第二層としてクリア層(i)を設けてもよい。
(2−1)基材層(g)
本実施形態における積層体(B)を形成するために用いられる基材は特に限定されない。基材の材質として、鉄、アルミニウム及び銅若しくは鋼、ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼、黄銅、青銅、ジュラルミン、ブリキ等の合金に代表される金属類;ガラス、セメント及びコンクリートに代表される無機材料;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、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂に代表される樹脂類;各種のFRPに代表されるプラスチック材料;木材;並びに繊維材料(紙及び布を含む)に代表される天然材料又は合成材料が挙げられるが、これらに限定されない。
上記の材質のうち、鉄、アルミニウム及び銅若しくは鋼、ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼、黄銅、青銅、ジュラルミン、ブリキに代表される金属類が好ましい。また、着色顔料として、従来から塗料用として常用されている有機顔料、無機顔料や光輝性顔料を含む樹脂も好ましい。例えば、有機顔料としては、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、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。波長380〜780nmにおけるこれらの基材の平均透過率はいずれも5%以下が好ましい。
基材の形状は板状、フィルム状、シート状又は成形体状でも良い。成形体の製造は、例えばインサート射出成形法、インモールド成形法、オーバーモールド成形法、二色射出成形法、コアバック射出成形法及びサンドイッチ射出成形法に代表される射出成形方法;Tダイラミネート成形法、多層インフレーション成形法、共押出成形法及び押出被覆法に代表される押出成形法;並びに多層ブロー成形法、多層カレンダー成形法、多層プレス成形法、スラッシュ成形法及び溶融注型法に代表されるその他の成形法を使用することができる。
(2−2)カーボンナノチューブ含有層(h)
本実施形態の第一層はカーボンナノチューブ含有層(h)であり、カーボンナノチューブ含有層(h)はカーボンナノチューブ(a)と光輝性顔料(b)と樹脂(c)とを含んでなる。かかるカーボンナノチューブ含有層(h)の下には基材が設けられている。
カーボンナノチューブ含有層(h)を基材上に形成するために、形成する基材に応じて最適な技法を一般的な技法から選択すればよい。かかる技法は、キャスト、スピンコート、ディップコート、バーコート、スプレー、ブレードコート、スリットダイコート、グラビアコート、リバースコート、スクリーン印刷、鋳型塗布、印刷転写、及びインクジェットを含むウエットコート法が好ましい。また、二本ロール、三本ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、単軸混練押出し機または二軸混練押出し機等を用いて溶融混練し、成形加工した樹脂組成物(A)を重ねる方法も好ましい。上記技法で樹脂組成物(A)を基材上に形成することにより、カーボンナノチューブ含有層(h)を形成することができる。
カーボンナノチューブ含有層(h)中のカーボンナノチューブ(a)の添加率は、層中の全顔料成分に対するカーボンナノチューブ含有量が0.001〜0.5質量%、より好ましくは、0.01〜0.2質量%である。0.5質量%以上では、カーボンナノチューブの着色力が大きくなるため、好ましい効果が得られない。
カーボンナノチューブ含有層(h)の膜厚は10μm以上であることが好ましく、50μm以下であることが好ましい。
(2−3)クリア層(i)
本実施形態の第二層としてクリア層(i)を設けることができる。クリア層(i)は下層の塗膜を視認できる程度の透明性を有するものである。その材質として具体的には透明樹脂及びガラスに代表される透明素材をあげることができる。透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)に代表されるポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、アラミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、脂環式アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油樹脂、ビニル系樹脂、オレフィン樹脂、合成ゴム、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アミノ樹脂、フッ素系樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、シリコーン系樹、ニトロセルロース、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性ポリアミド樹脂、天然ゴム、ゼラチン、ロジン、セラック、多糖類並びにギルソナイトを挙げることができるが、これらに限定されない。ガラスとしては、通常のソーダガラスを用いることができる。これらの複数の材料を組み合わせて用いることもできる。また、下層の塗膜を視認できる程度の着色顔料がクリア層(i)に含まれても良い。
必要に応じて有機顔料を含むことができる。有機顔料としては、樹脂組成物(A)と同様に、アゾ系、アンサンスロン系、アンスラピリミジン系、アントラキノン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、インダンスロン系、キナクリドン系、キノフタロン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、チアジンインジゴ系、チオインジゴ系、ピランスロン系、フタロシアニン系、フラバンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、ベンズイミダゾロン系、等が挙げられる。また、無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、黄鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、弁柄、鉄黒、亜鉛華、紺青、群青、等が挙げられる。これらの顔料は、併用してもかまわない。
クリア層(i)には、艶消し効果を得るために、艶消し顔料を併用することもできる。艶消し顔料とは、塗膜表面の正反射の量を減らして光を拡散させることで、艶がなく落ちついた印象を与える顔料を意味する。艶消し仕上げは、一般にマット仕上げとも呼ばれる。
艶消し顔料としては、無水珪酸、含水珪酸等の珪酸類、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウムなどの珪酸化合物、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、酸化チタン、石膏、クレー、タルク、アルミホワイトのような無機顔料、ポリ(メタ)アクリレート系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリ塩化ビニル系等の有機微粒子、アセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ニトロセルロース等のセルロース系樹を挙げることができる。
具体例的には、東ソー・シリカ株式会社製の、ニップシール、SS-50、及びE-200、並びに富士シリシア化学株式会社製のサイリシア350を挙げることができる。
また、必要に応じて艶消し顔料を塗料化している艶消し剤を用いることができる。具体的にはフラットベース(ロックペイント社製)、PGエコ(関西ペイント社製)等が挙げられる。
クリア層(i)用の樹脂組成物を得る方法としては、特に限定されず、各成分をニーダーやロール等を用いて混練、サンドグラインドミルやディスパー等を用いて分散する等の当業者に周知の全ての方法を用いることができる。
クリア層(i)をカーボンナノチューブ含有層(h)上に形成するには、形成する物質に応じて最適な技法を選択すればよい。かかる技法は、真空蒸着、EB蒸着及びスパッタ蒸着に代表されるドライ法、並びにキャスト、スピンコート、ディップコート、バーコート、スプレー、ブレードコート、スリットダイコート、グラビアコート、リバースコート、スクリーン印刷、鋳型塗布、印刷転写及びインクジェットに代表されるウエットコート法を含む一般的な方法から選択することができる。また、クリア層(i)は予め製膜されたものを積層してもよい。クリア層(i)がカーボンナノチューブ含有層(h)に積層されていれば、必ずしもこれらの層が密着していなくても良い。
クリア層(i)の可視光領域の全波長領域においての分光透過率は、70%以上、より好ましくは90%以上である。
クリア層(i)の膜厚は5〜150μm、好ましくは20〜50μmの範囲内にあることが好ましい。
以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本実施例中で単に「%」と記載した場合は「質量%」を指すものとする。
(作製例1)
<カーボンナノチューブ分散体(A1)>
カーボンナノチューブ(ナノシル社製、NC−7000、MWCNT、繊維長1.5μm、繊維径9.5nm、炭素純度90%)2g、アクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)8g、溶媒(トルエン:キシレン:酢酸ブチル:東燃ゼネラル社製ソルベッソ150の質量比3:3:2:2の混合溶媒)90g、ジルコニアビーズ200gを225mlガラス瓶に投入した。これらの原料をレッドデビル社製ペイントシェーカーにて2時間分散させた。その後、ジルコニアビーズを分離除去しカーボンナノチューブ分散体(A1)を得た。
(作製例2)
<カーボンブラック分散体(A2)>
カーボンブラック(デグサ社製、COLOR Black FW−200)2g、アクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)8g、溶媒(トルエン:キシレン:酢酸ブチル:東燃ゼネラル石油社製ソルベッソ150の質量比3:3:2:2の混合溶媒)90g、ジルコニアビーズ200gを225mlガラス瓶に計量し、レッドデビル社製ペイントシェーカーにて2時間分散後、ジルコニアビーズを分離除去し、カーボンブラック分散体(A2)を得た。
(作製例3)
<アルミニウムペースト(A3)>
アルミペースト(東洋アルミ社製、5322NS)100g、アクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)1000g、メラミン樹脂(DIC社製、スーパーベッカミンL−177−60)200gをディスパーで20分撹拌し、アルミニウムペースト(A3)を得た。
(作製例4)
<ブランク塗板―(1)の作製>
アルミニウムペースト(A3)を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱してスタンダード塗板―(1)を得た。
[L***の測定方法]
JIS Z8781−4で規定されるL***表色系の測定値に基づき、エックスライト社製多角度分光測色計MA94にて、積層された塗膜に対して45°となるように照射した光を正反射光に対して15°で得られたL*a**表色系における明度L*(以下L*15°と表記する)及び110°の角度で受光して得られたb*(以下b*110°と表記する)を測定し結果を表1に示した。
Figure 2019094425
(実施例1〜4)
カーボンナノチューブ分散体(A1)とアルミニウムペースト(A3)を表2記載の全顔料成分に対するカーボンナノチューブ含有量になるように配合し、撹拌混合し、樹脂組成物を調整した。調整した樹脂組成物を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(比較例1〜4)
カーボンナノチューブ分散体(A1)またはカーボンブラック分散体(A2)とアルミニウムペースト(A3)を表3記載の全顔料成分に対するカーボンナノチューブまたはカーボンブラック含有量になるように配合し、撹拌混合し、樹脂組成物を調整した。調整した樹脂組成物を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(評価)
下記の評価を行い、評価結果を表2、表3に示した。
(1)ハイライトの明度(L*15°)の変化に対する評価
式(1)によって下記の計算式ブランク塗板―(1)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:5未満のものを◎(優良)、5以上10未満のものを○(良好)、10以上のものを×(不良)とした。
(ブランク塗板―(1)のL*15°の値)−((実施例1〜4、比較例1〜4)積層体L*15°の値)・・式(1)
(2)シェードの青味(b*110°)の変化に対する評価
式(2)によって下記の計算式ブランク塗板―(1)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:0未満のものを◎(優良)、0以上1未満のものを○(良好)、1以上のものを×(不良)とした。
((実施例1〜4、比較例1〜4)積層体b*110°の値)−(ブランク塗板―(1)のb*110°の値)・・式(2)
Figure 2019094425
Figure 2019094425
(作製例5)
<赤顔料分散体(A4)>
赤顔料(BASF社製、Paliogen Red L3885)5g、アクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)10g、溶媒(トルエン:キシレン:酢酸ブチル:東燃ゼネラル石油社製ソルベッソ150の質量比3:3:2:2の混合溶媒)90g、ジルコニアビーズ200gを225mlガラス瓶に計量し、レッドデビル社製ペイントシェーカーにて2時間分散後、ジルコニアビーズを分離除去し、赤顔料分散体(A4)を得た。
(作製例6)
<ブランク塗板―(2)の作製>
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、その作製した樹樹脂組成物を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱してスタンダード塗板―(2)を得た。作製例4と同様に測色を行い、結果を表4に示した。
Figure 2019094425
(実施例5〜8)
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、そこにカーボンナノチューブ分散体(A1)を表5記載の全顔料成分に対するカーボンナノチューブ含有量になるように配合し、撹拌混合し、樹脂組成物を調整した。調整した樹脂組成物を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(比較例5〜8)
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、そこにカーボンナノチューブ分散体(A1)またはカーボンブラック分散体(A2)を表6記載の全顔料成分に対するカーボンナノチューブまたはカーボンブラック含有量になるように配合し、撹拌混合し、樹脂組成物を調整した。調整した樹脂組成物を鋼板にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
Figure 2019094425
Figure 2019094425
(評価)
下記の評価を行い、評価結果を表5、表6に示した。
(1)ハイライトの明度(L*15°)の変化に対する評価
式(3)によって下記の計算式ブランク塗板―(2)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:2未満のものを◎(優良)、2以上5未満のものを○(良好)、5以上のものを×(不良)とした。
(ブランク塗板―(2)のL*15°の値)−((実施例5〜8、比較例5〜8)積層体L*15°の値)・・式(3)
(2)シェードの青味(b*110°)の変化に対する評価
式(4)によって下記の計算式ブランク塗板―(2)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:−1未満のものを◎(優良)、−1以上0未満のものを○(良好)、0以上のものを×(不良)とした。
((実施例5〜8、比較例5〜8)積層体b*110°の値)−(ブランク塗板―(2)のb*110°の値)・・式(4)
(作製例6)
<ブランク塗板―(3)の作製>
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、さらにアクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)を全固形分中の顔料濃度が0.5%になるように混合配合した樹脂組成物を、ブランク塗板―(2)にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱してブランク塗板―(3)を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(実施例9)
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、さらにアクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)を全固形分中の顔料濃度が0.5%になるように混合配合した樹脂組成物を、実施例7で作製した積層体にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(比較例9)
アルミニウムペースト(A3)と赤顔料分散体(A4)をアルミ顔料と赤顔料が1:1になるように撹拌混合し、さらにアクリル樹脂(DIC社製、アクリディック47−712)を全固形分中の顔料濃度が0.5%になるように混合配合した樹脂組成物を、比較例8で作製した積層体にエアスプレーを使用して硬化塗膜として30μmとなるように塗装し、塗装後、室温にて15分間放置した後に、140℃30分間加熱して積層体を得た。作製例4と同様にL*a**表色系の測定値を評価した。
(評価)
下記の評価を行い、評価結果を表7に示した。
(1)ハイライトの明度(L*15°)の変化に対する評価
(5)によって下記の計算式ブランク塗板(3)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:5未満のものを◎(優良)、5以上10未満のものを○(良好)、10以上のものを×(不良)とした。
(ブランク塗板―(3)のL*15°の値)−((実施例9、比較例9)積層体L*15°の値)・・式(5)
(2)シェードの青味(b*110°)の変化に対する評価
式(6)によって下記の計算式ブランク塗板―(3)に対しての変化度を評価した。基準は以下の通りとした:0未満のものを◎(優良)、0以上1未満のものを○(良好)、1以上のものを×(不良)とした。
((実施例9、比較例9)積層体b*110°の値)−(ブランク塗板―(3)のb*110°の値)・・式(6)
Figure 2019094425
以上より、カーボンナノチューブを0.001〜0.5質量%含有させた本実施例はハイライトの明度を保ちつつ、シェードの青味に優れている積層体が得られていることがわかる。
本発明に係る積層体は、高意匠性を有し、成形加工性に優れるので、住宅・建材用途、自動車車体、自動車部材、電気・電子部品、雑貨、フィルム等に好適に使用できる。特に、高い意匠性が求められる外観部材として好適であり、車両用部材や家電製品部材、家具用部品、OA筐体用途、フィルム用途等に好適に用いられる。
1 第一層
2 第二層
3 基材層
10 積層体

Claims (5)

  1. 顔料と樹脂とからなる樹脂組成物であって、顔料が少なくともカーボンナノチューブと光輝性顔料とを含み、全顔料成分中カーボンナノチューブを0.001〜0.5質量%含有することを特徴とする樹脂組成物。
  2. 顔料が、さらに、着色顔料または/及び艶消し顔料を含むことを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
  3. 基材層の上に、請求項1または2記載の樹脂組成物より形成される第一層を有する積層体。
  4. 第一層の上に、さらに、透明樹脂またはガラスを含む第二層を有する請求項3記載の積層体。
  5. 第二層が、着色顔料または/及び艶消し顔料を含有することを特徴とする請求項4記載の積層体。
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