JP2022013101A - 塗料組成物および塗料組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば上記特許文献1に記載されるような、光輝性顔料を含む塗膜において、従来の塗膜と比較してより高輝度である塗膜を提供することを課題とする。
[1]
塗膜形成樹脂および顔料を含む塗料組成物であって、
上記顔料は、鱗片状蒸着金属顔料を含み、
上記塗料組成物の硬化塗膜は、入射角45°の光輝強度(Si)が20以上であり、光輝面積(Sa値)が10以上であり、粒状性値(G値)が10を超える、
塗料組成物。
[2]
上記鱗片状蒸着金属顔料は、第1の保護層、蒸着金属層および第2の保護層をこの順で有し、
上記鱗片状蒸着金属顔料は、平均粒子径が10~150μmであり、平均厚さが0.5~10μmであり、アスペクト比が5~50である、[1]の塗料組成物。
[3]
上記第1の保護層および上記第2の保護層の各層は、平均厚さがそれぞれ0.5~3μmであり、
上記蒸着金属層の平均厚さが5~100nmである、[2]の塗料組成物。
[4]
上記第1の保護層および第2の保護層はそれぞれ、シリコーン成分を含む、[2]または[3]の塗料組成物。
[5]
上記蒸着金属層はアルミニウムを含む、[2]~[4]いずれかの塗料組成物。
[6]
塗料組成物中に含まれる上記鱗片状蒸着金属顔料の量は、塗膜形成樹脂の樹脂固形分100質量部に対して0.1~30質量部の範囲内である、[1]~[5]いずれかの塗料組成物。
[7]
硬化塗膜の製造方法であって、[1]~[6]いずれかの塗料組成物を被塗物に塗装し、その後、加熱硬化させる工程、を包含し、
上記硬化塗膜は、入射角45°の光輝強度(Si)が20以上であり、光輝面積(Sa値)が10以上であり、粒状性値(G値)が10を超える、
製造方法。
[8]
上記[1]~[6]いずれかに記載の塗料組成物の硬化塗膜を有する物品。
上記塗料組成物は顔料を含み、そして上記顔料は鱗片状蒸着金属顔料を含むことを特徴とする。上記顔料は、必要に応じて、鱗片状蒸着金属顔料以外の他の顔料を含んでもよい。他の顔料として、例えば、着色顔料および体質顔料などが挙げられる。着色顔料として、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、黄色酸化鉄などの無機着色顔料;そして、種々の有機着色顔料、例えば、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料;アゾレッド、アゾイエロー、アゾオレンジなどのアゾ系顔料;キナクリドンレッド、シンカシャレッド、シンカシャマゼンタなどのキナクリドン系顔料;ペリレンレッド、ペリレンマルーンなどのペリレン系顔料;カルバゾールバイオレット、アントラピリジン、フラバンスロンイエロー、イソインドリンイエロー、インダスロンブルー、ジブロムアンザスロンレッド、アントラキノンレッド、ジケトピロロピロールなど、が挙げられる。体質顔料として、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルクなどを挙げることができる。上記顔料はさらに、必要に応じて防錆顔料を含んでもよい。
上記鱗片状蒸着金属顔料は、蒸着金属層を有する鱗片状顔料である。上記鱗片状蒸着金属顔料は、第1の保護層、蒸着金属層および第2の保護層をこの順で有する顔料が好ましい。
上記塗料組成物は塗膜形成樹脂を含む。塗膜形成樹脂として例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。上記塗料組成物は、水性塗料組成物であってもよく、溶剤型塗料組成物であってもよい。
上記塗料組成物を塗装する対象である被塗物は、特に限定されず、例えば、金属、プラスチック、発泡体などを挙げることができる。上記塗料組成物は、特に金属および鋳造物に有利に用いることができ、電着塗装可能な金属に対して特に好適に用いることができる。このような金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛などおよびこれらの金属を含む合金が挙げられる。これらの被塗物は、成型物であってもよい。成型物の具体例として、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車車体およびその部品などが挙げられる。上記金属などの被塗物は、電着塗装する前に、予めリン酸系化成処理剤、ジルコニウム系化成処理剤などで化成処理するのがより好ましい。必要に応じた化成処理がなされた被塗物上に硬化電着塗膜が形成されているのが好ましい。硬化電着塗膜の形成に用いられる電着塗料組成物として、カチオン型およびアニオン型の何れも使用することができる。電着塗料組成物としてカチオン電着塗料組成物を用いることによって、より防食性に優れた塗膜を形成することができるため好ましい。
・上記塗料組成物を塗装して、加熱硬化させる方法。加熱硬化した後、必要に応じて、クリヤー塗膜を設けてもよい。
・上記塗料組成物を塗装して、未硬化の塗膜を形成し、次いでクリヤー塗料組成物を塗装して、未硬化のクリヤー塗膜を形成し、得られた未硬化の塗膜を一度に加熱硬化させる方法。
・上記塗料組成物を塗装した後、常温で乾燥させて塗膜を形成する方法。必要に応じて、例えば反応硬化型クリヤー塗料組成物を塗装して、クリヤー塗膜を設けてもよい。
なお、塗料組成物の種類に応じて、上記塗料組成物を塗装した後、常温で乾燥させて塗膜を形成し、次いで、例えば反応硬化型クリヤー塗料組成物を塗装して、クリヤー塗膜を設けてもよい。
上記光輝強度(Si)は輝きの強さを示す指標であり、数値が高いほど輝きが強いことを意味する。光輝面積(Sa値)は輝く部分の面積(大きさ)を数値として示す指標である。粒状性値(G値)は、塗膜中の粒状性を数値化した指標である。
硬化中塗り塗膜の明度は、JIS K 5600-4-3の規定に従い測定された明度を意味する。
反応容器に脱イオン水633部を加え、窒素気流中で混合撹拌しながら80℃に昇温した。次いで、スチレン(ST)75.65質量部、メチルメタクリレート(MMA)178.96質量部、n-ブチルアクリレート(BA)75.94質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)64.45質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)105.00質量部、の1段目のモノマー混合物、アクアロンHS-10(ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステル、第一工業製薬社製)25.00部、アデカリアソープNE-20(α-[1-[(アリルオキシ)メチル]-2-(ノニルフェノキシ)エチル]-ω-ヒドロキシオキシエチレン、旭電化社製)25.00部、および脱イオン水400部からなるモノマー乳化物と、過硫酸アンモニウム1.2部、および脱イオン水500部からなる開始剤溶液とを1.5時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、1時間同温度で熟成を行った。
さらに、80℃で、スチレン(ST)53.65質量部、メチルメタクリレート(MMA)178.96質量部、n-ブチルアクリレート(BA)75.94質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)64.45質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)105.00質量部、アクリル酸22質量部の2段目のモノマー混合物と、アクアロンHS-10 10部および脱イオン水250部からなるモノマーの乳化物と、過硫酸アンモニウム3.0部および脱イオン水500部からなる開始剤溶液とを1.5時間に渡り併行して、反応容器に滴下した。滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。
次いで、40℃まで冷却し、400メッシュフィルターで濾過した後、脱イオン水100部およびジメチルアミノエタノール1.6部を加えpH6.5に調整し、平均粒子径150nm、不揮発分35%、固形分酸価20mgKOH/g、水酸基価100mgKOH/gのアクリル樹脂エマルションを得た。
攪拌機、温度調整器、冷却管を備えた1リットルの反応容器にエトキシプロパノール40部を仕込み、これにスチレン4部、n-ブチルアクリレート35.96部、エチルヘキシルメタアクリレート18.45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート13.92部、メタクリル酸7.67部、エトキシプロパノール20部に、ホスマーPP(ユニケミカル社製アシッドホスホオキシヘキサ(オキシプロピレン)モノメタクリレート)20部を溶解した溶液40部、およびアゾビスイソブチロニトリル1.7部からなるモノマー溶液121.7部を120℃で3時間滴下した後、1時間さらに攪拌を継続した。得られたリン酸基含有有機化合物は、酸価105mgKOH/g、うちリン酸基価55mgKOH/g、水酸基価60mgKOH/g、数平均分子量6000、不揮発分が63%であった。
また本明細書実施例において、リン酸基含有有機化合物の酸価およびリン酸基価の算出は、JIS K5601 2-1の酸価の定義(試料(不揮発物)1g中の遊離酸を中和するのに要する、水酸化カリウム(KOH)のmg数)に基づいて計算を行って求めた。また水酸基価の算出は、JIS K0070の水酸基価の定義(試料1gをアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数)に基づいて計算を行って求めた。
製造例1のアクリル樹脂エマルション182部、ジメチルアミノエタノール2.2部、サイメル327(混合アルキル化型メラミン樹脂、Allnex社製、固形分90%)を40部、エルジーneoExtra Black#325(鱗片状蒸着金属顔料、尾池工業社製、平均粒子径(平均長径)35μm、有効成分100%)9部(樹脂固形分100質量部に対して9質量部)、製造例2のリン酸基含有有機化合物 5部、ラウリルアシッドフォスフェート0.4部、ブチルセロソルブ50部、ノイゲンEA-207D(両親媒性化合物、第一工業製薬社製、数平均分子量4200、固形分55%) 5.5部(固形分換算で3部)、リノール酸(キシダ化学社製)3部を均一分散してpHが8.1となるようジメチルアミノエタノールを添加し、脱イオン水で希釈して、樹脂固形分濃度33質量%である水性塗料組成物を調製した。
エルジーneoExtra Black#325、9部の代わりに、エルジーneo SILVER#500(鱗片状蒸着金属顔料、尾池工業社製、平均粒子径(平均長径)15μm、有効成分100%)10部(樹脂固形分100質量部に対して10質量部)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneoExtra Black#325、9部の代わりに、エルジーneo SILVER#325(鱗片状蒸着金属顔料、尾池工業社製、平均粒子径(平均長径)35μm、有効成分100%)10部(樹脂固形分100質量部に対して10質量部)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneoExtra Black#325の量を11部(樹脂固形分100質量部に対して11質量部)に変更したこと以外は、実施例1と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneo SILVER#500の量を23部(樹脂固形分100質量部に対して23質量部)に変更したこと以外は、実施例2と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneo SILVER#500の量を40部(樹脂固形分100質量部に対して40質量部)に変更したこと以外は、実施例2と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneo SILVER#325の量を40部(樹脂固形分100質量部に対して40質量部)に変更したこと以外は、実施例3と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneoExtra Black#325の代わりに、アルミペースト02-2520(東洋アルミ社製、粉砕型アルミニウム顔料、有効成分73%)を、樹脂固形分100質量部に対して0.5部となる量で用いたこと以外は、実施例1と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
エルジーneoExtra Black#325の代わりに、アルミペースト93-0547(東洋アルミ社製、粉砕型アルミニウム顔料)を樹脂固形分100質量部に対して10.5部、およびTCR-2020(東洋アルミ社製、粉砕型アルミニウム顔料)を樹脂固形分100質量部に対して4部用いたこと以外は、実施例1と同様の手順により、水性塗料組成物を調製した。
リン酸亜鉛処理した厚み0.8mm、縦30cm、横40cmのダル鋼板に、カチオン電着塗料組成物である「パワートップU-50)」(日本ペイント・オートモーティブコーティングス社製)を、乾燥膜厚が20μmとなるように電着塗装し、160℃で30分間焼き付けた塗板に、中塗り塗料組成物「OP-30P ダークグレー」(日本ペイント・オートモーティブコーティングス社製、ポリエステル・メラミン系塗料、25秒(No.4フォードカップを使用し、20℃で測定)に予め希釈)を、アネスト岩田製エアスプレーガンW-101-132Gを用いて乾燥膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、次いで140℃で30分間焼き付け硬化させて、明度が30である硬化中塗り塗膜を形成した。
次いで、実施例または比較例で調製した水性塗料組成物を、室温23℃、湿度68%の条件下で乾燥膜厚15μmになるようにエアスプレー塗装した。4分間のセッティングを行った後、80℃で5分間のプレヒートを行った。
プレヒート後、塗装板を室温まで放冷し、クリヤー塗料としてマックフロー-O-1810(日本ペイント・オートモーティブコーティングス社製溶剤型クリヤー塗料)を、乾燥膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、7分間セッティングした。ついで、塗装板を乾燥機で140℃、30分間焼き付けを行うことにより、複層塗膜を有する塗装試験板を得た。
得られた塗装試験板を用いて、入射角45°における光輝強度(Si)、光輝面積(Sa値)を、BYK社製のBYK-mac i(マルチアングル(6角度)測色、光輝感・粒子感測定器)により光輝感測定を行って求めた。
比較例1、2はいずれも、粉砕型アルミニウム顔料を用いた例である。これらの例では、光輝強度(Si)および光輝面積(Sa値)が高く塗膜全体として光輝感を有する一方で、粒状性値は低く、光輝感を奏する粒状感が低いことが確認された。
Claims (8)
- 塗膜形成樹脂および顔料を含む塗料組成物であって、
前記顔料は、鱗片状蒸着金属顔料を含み、
前記塗料組成物の硬化塗膜は、入射角45°の光輝強度(Si)が20以上であり、光輝面積(Sa値)が10以上であり、粒状性値(G値)が10を超える、
塗料組成物。 - 前記鱗片状蒸着金属顔料は、第1の保護層、蒸着金属層および第2の保護層をこの順で有し、
前記鱗片状蒸着金属顔料は、平均粒子径が10~150μmであり、平均厚さが0.5~10μmであり、アスペクト比が5~50である、
請求項1記載の塗料組成物。 - 前記第1の保護層および前記第2の保護層の各層は、平均厚さがそれぞれ0.5~3μmであり、
前記蒸着金属層の平均厚さが5~100nmである、
請求項2記載の塗料組成物。 - 前記第1の保護層および第2の保護層はそれぞれ、シリコーン成分を含む、請求項2または3記載の塗料組成物。
- 前記蒸着金属層はアルミニウムを含む、請求項2~4いずれかに記載の塗料組成物。
- 塗料組成物中に含まれる前記鱗片状蒸着金属顔料の量は、塗膜形成樹脂の樹脂固形分100質量部に対して0.1~30質量部の範囲内である、請求項1~5いずれかに記載の塗料組成物。
- 硬化塗膜の製造方法であって、請求項1~6いずれかに記載の塗料組成物を被塗物に塗装し、その後、加熱硬化させる工程、を包含し、
前記硬化塗膜は、入射角45°の光輝強度(Si)が20以上であり、光輝面積(Sa値)が10以上であり、粒状性値(G値)が10を超える、
製造方法。 - 請求項1~6いずれかに記載の塗料組成物の硬化塗膜を有する物品。
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