JP2023163198A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を形成することができる複層塗膜形成方法の提供。【解決手段】被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、形成される複層塗膜が、20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法。【選択図】なし
Description
本発明は複層塗膜形成方法に関するものである。
塗料を塗装する目的は、主に素材の保護及び美観の付与である。工業製品においては、その商品力を高める点から、美観、なかでも特に「質感」が重要である。消費者が求める工業製品の質感は多様なものであるが、近年、自動車外板、自動車部品、家電製品などの分野において、金属のような光沢感が求められている(以下、「金属調光沢」と表記する)。
金属調光沢とは、鏡面のように表面に粒子感がなく、さらに、塗板に対して垂直に近い状態で見たとき(ハイライト)は光り輝き、塗板に対して斜め上から見たとき(シェード)は暗くみえる、すなわちハイライト領域とシェード領域との輝度差が大きいことを特徴とする質感である。
さらに最近では、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する意匠が、高級感が醸し出されるとして、人気を集めている。
かかる金属調光沢を工業製品の表面に付与する技術には、金属めっき処理及び金属蒸着処理など(例えば、特許文献1参照)があるが、塗装によって金属調光沢が付与できれば、簡便さ及びコストなどの観点から有利である。
特許文献2には、光輝材、樹脂を含む不揮発固形分及び溶剤を含有するメタリック塗料基剤を、高沸点溶剤と低沸点溶剤から成る希釈剤を用いて希釈率150~500%の割合で希釈し、上記メタリック塗料基剤中の樹脂分100重量部に対して5~10重量部の粘性樹脂を添加して成ることを特徴とするメタリック塗料によれば、良好な金属的外観を実現できることが記載されている。
しかしながら、上記メタリック塗料により形成される外観は、金属調光沢が不十分であり、景色が映りこむような意匠ではなかった。
本発明は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を形成することができる複層塗膜形成方法を提供することを課題とする。
本発明は以下の項に記載の主題を包含する。
項1.下記の工程(1)~(3):
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法。
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法。
項2.前記光輝性顔料(y1)が、インジウム粒子を含有する、項1に記載の複層塗膜形成方法。
項3.前記着色顔料(z1)が、黒色顔料を含む、項1又は2に記載の複層塗膜形成方法。
本発明の複層塗膜形成方法によれば、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を形成することができる。
本発明の複層塗膜形成方法は、下記の工程(1)~(3):
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法である。
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法である。
工程(1)
本発明の複層塗膜形成方法によれば、まず、被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)が塗装され、光輝性塗膜が形成される。
本発明の複層塗膜形成方法によれば、まず、被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)が塗装され、光輝性塗膜が形成される。
被塗物
光輝性塗料組成物(Y)を適用する被塗物は、特に限定されない。該被塗物としては、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体の外板部;バンパー等の自動車部品;携帯電話、オーディオ機器等の家庭電気製品の外板部等を挙げることができる。これらのうち、自動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。
光輝性塗料組成物(Y)を適用する被塗物は、特に限定されない。該被塗物としては、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体の外板部;バンパー等の自動車部品;携帯電話、オーディオ機器等の家庭電気製品の外板部等を挙げることができる。これらのうち、自動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。
これらの被塗物の材質としては、特に限定されるものではない。例えば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅、ブリキ、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、亜鉛合金(Zn-Al、Zn-Ni、Zn-Feなど)メッキ鋼などの金属材料;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)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、エポキシ樹脂などの樹脂類、各種のFRPなどのプラスチック材料;ガラス、セメント、コンクリートなどの無機材料;木材;紙、布などの繊維材料などを挙げることができる。これらの内、金属材料及びプラスチック材料が好ましい。
また、複層塗膜が適用される被塗物面としては、自動車車体外板部、自動車部品、家庭電気製品、これらを構成する鋼板などの金属基材などの金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理などの表面処理が施されたものであってもよい。
表面処理が施されていても施されていなくてもよい対象物の上には、さらに塗膜を形成してもよい。例えば、基材である被塗物に必要に応じて表面処理を施し、その上に下塗り塗膜及び/または中塗り塗膜を形成してもよい。該下塗り塗膜及び/または中塗り塗膜は、例えば被塗物が自動車車体である場合には、自動車車体の塗装において通常使用されるそれ自体既知の下塗り用及び/または中塗り用の塗料組成物を使用して形成することができる。
上記下塗り塗膜を形成するための下塗り塗料組成物としては、例えば、電着塗料、好ましくはカチオン電着塗料を使用することができる。また、上記中塗り塗膜を形成するための中塗り塗料組成物としては、カルボキシル基、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、エポキシ樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂などのアミノ樹脂、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物などの架橋剤とを、顔料、増粘剤、及び任意選択のその他の成分と共に塗料化したものを使用することができる。
光輝性塗料組成物(Y)
光輝性塗料組成物(Y)は、光輝性顔料(y1)を含有する。
光輝性塗料組成物(Y)は、光輝性顔料(y1)を含有する。
光輝性塗料組成物(Y)は、光輝性顔料(y1)を含有し、さらに表面調整剤、並びに、水及び/又は有機溶剤を含有する塗料組成物であることが好ましい。
上記光輝性顔料(y1)としては、例えば、インジウム粒子、蒸着アルミニウムフレーク顔料、蒸着クロムフレーク顔料、アルミニウムフレーク顔料、光干渉性顔料等を挙げることができる。なかでも、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、インジウム粒子を含むことが好ましい。これらの顔料は1種又は2種以上を適宜選択して用いることができる。
インジウム粒子
上記インジウム粒子は、薄片状粒子である。該薄片状粒子は、鱗片状粒子、平板状粒子、フレーク状粒子などと称されることもある。
上記インジウム粒子は、薄片状粒子である。該薄片状粒子は、鱗片状粒子、平板状粒子、フレーク状粒子などと称されることもある。
本発明において、薄片状粒子とは、略平坦な面を有し、かつ該略平坦な面に対して垂直方向の厚さが略均一である粒子を意味する。また、前記薄片状粒子とは、前記厚さが非常に薄く、略平坦な面の長さが非常に長い形状の粒子を意味する。なお、略平坦な面の長さは、前記薄片状粒子の投影面積と同じ投影面積を持つ円の直径である。
略平坦な面の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、略長方形、略正方形、略円形、略楕円形、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形、略七角形、略八角形等の多角形、ランダムな不定形などが挙げられる。これらの中でも、略円形であることが好ましい。
インジウム粒子は、1層であってもよいし、2層以上が積層して一次粒子となっていてもよい。また、インジウム粒子の一次粒子が凝集し、二次粒子を形成していてもよい。
なお、インジウム粒子は純度95%以上のインジウムからなり、微量の不純物を含んでいてもよいが、他の金属との合金については含まれない。
上記インジウム粒子は、剥離層形成工程と、真空蒸着工程と、剥離工程と、更に必要に応じてその他の工程を行うことにより、製造することができる。
<剥離層形成工程>
剥離層形成工程は、基材上に剥離層を設ける工程である。
剥離層形成工程は、基材上に剥離層を設ける工程である。
上記基材としては、平滑な表面を有するものであれば特に制限はなく、各種のものを用いることができる。これらの中でも、可撓性、耐熱性、耐溶剤性、及び寸法安定性を有する樹脂フィルム、金属箔、金属箔と樹脂フィルムの複合フィルムを適宜使用できる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。また金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔、鉄箔、合金箔などが挙げられる。また金属箔と樹脂フィルムの複合フィルムとしては、上記樹脂フィルムと金属箔をラミネートしたものが挙げられる。
前記剥離層としては、後の剥離工程で溶解可能な各種の有機物を用いることができる。また、剥離層を構成する有機物材料を適切に選択すれば、島状構造膜の付着面に付着・残留した有機物を、インジウム粒子の保護層として機能させることができるので、好適である。
保護層とは、インジウム粒子の凝集、酸化、溶媒への溶出等を抑制する機能を有する。特に、剥離層に用いた有機物を保護層として利用することにより、表面処理工程を別途設ける必要がなくなるので好ましい。
保護層として利用可能な剥離層を構成する有機物としては、例えば、セルロースアセテートブチレート(CAB)、その他のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルブチラール、アクリル酸共重合体、変性ナイロン樹脂、ポリビニルピロリドン、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、保護層としての機能の高さから、セルロースアセテートブチレート(CAB)が好ましい。
前記剥離層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本ロールコート法、5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<真空蒸着工程>
真空蒸着工程は、前記剥離層上にインジウム粒子を含有する金属層を真空蒸着する工程である。
真空蒸着工程は、前記剥離層上にインジウム粒子を含有する金属層を真空蒸着する工程である。
インジウム粒子を含有する金属層の平均蒸着厚さは、60nm以下であることが好ましく、55nm以下がより好ましく、50nm以下がさらに好ましく、45nm以下が特に好ましい。なお、インジウム粒子を含有する金属層の平均蒸着厚さは、インジウム粒子の平均厚さと同じである。
前記金属層の平均蒸着厚さが60nm以下であると、塗膜の表面粗度Raが下がり、優れた金属調光沢を発現できるという利点がある。平均蒸着厚さは、例えば、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)を用いて、金属層の断面観察を行い、5~10箇所の金属層の厚さ計測し、その平均値である。
金属層は島状構造膜であることが好ましい。島状構造膜としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法などの各種の方法によって形成することができる。これらの中でも、真空蒸着法が好ましい。
真空蒸着法は、樹脂製基材にも成膜可能である点、廃液が出ない点等においてめっき法より好ましく、真空度を高くできる点、成膜速度(蒸着レート)が大きい点等においてスパッタリング法より好ましい。
真空蒸着法における蒸着レートは、10nm/sec以上が好ましく、10nm/sec以上80nm/sec以下がより好ましい。
<剥離工程>
剥離工程は、前記剥離層を溶解することにより前記金属層を剥離する工程である。前記剥離層を溶解可能な溶剤としては、剥離層を溶解可能な溶剤であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光輝性塗料組成物(Y)の溶媒としてそのまま用いることができるものが好ましい。
剥離工程は、前記剥離層を溶解することにより前記金属層を剥離する工程である。前記剥離層を溶解可能な溶剤としては、剥離層を溶解可能な溶剤であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光輝性塗料組成物(Y)の溶媒としてそのまま用いることができるものが好ましい。
上記剥離層を溶解可能な溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、ドデカノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系溶剤;テトラヒドロン等のエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニル等のエステル系溶剤;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶剤;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、オクタデセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメシン、ニトロベンゼン、アニリン、メトキシベンゼン、トリメシン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の脂肪族もしくは芳香族塩化炭化水素系溶剤;ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等の含窒素化合物系溶剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
剥離層を溶解することによって、基材から島状構造膜が剥離し、島状構造が分裂して個々の島がインジウム粒子となる。これにより、特に粉砕工程を経ることなくインジウム粒子分散液が得られるが、必要に応じて粉砕、分級を行ってもよい。また、インジウム粒子の一次粒子が凝集している場合には、必要に応じてこれを解砕してもよい。
更に必要に応じて、インジウム粒子の回収や物性の調整のために種々の処理を行ってもよい。例えば、分級によってインジウム粒子の粒度を調整してもよいし、遠心分離、吸引ろ過などの方法でインジウム粒子を回収することや、分散液の固形分濃度を調整してもよい。また、溶媒置換を行ってもよいし、添加剤を用いて粘度調整等を行ってもよい。
<その他の工程>
その他の工程としては、例えば、剥離した金属層を分散液として取り出す工程、分散液から島状の金属層をインジウム粒子として回収する工程などが挙げられる。
その他の工程としては、例えば、剥離した金属層を分散液として取り出す工程、分散液から島状の金属層をインジウム粒子として回収する工程などが挙げられる。
上記剥離層形成工程と、真空蒸着工程と、剥離工程と、更に必要に応じてその他の工程を行うことにより得られるインジウム粒子の累積50%体積粒子径D50は、優れた金属調光沢を有する複層塗膜を形成する観点から、0.70μm以下であることが好ましく、0.60μm以下であることがより好ましく、0.50μm以下であることがさらに好ましく、0.40μm以下であることが特に好ましい。
上記インジウム粒子としては、市販品を使用することができる。該市販品としては例えば、「リーフパウダー 49CJ-1120」、「リーフパウダー 49CJ-1150」、「リーフパウダー 49BJ-1120」、「リーフパウダー 49BJ-1150」(以上、尾池工業社製)などが挙げられる。
本発明の光輝性塗料組成物(Y)が、光輝性顔料(y1)として、インジウム粒子を含有する場合、その含有量は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、光輝性塗料組成物(Y)の固形分100質量部を基準として、70質量部以上であることが好ましく、80質量部以上であることがより好ましく、90質量部以上であることが好ましい。上限値は、99.9質量部以下であることが好ましく、99質量部以下であってもよい。90~99.9質量部の範囲内であることがさらに好ましく、95~99.9質量部の範囲内であることが特に好ましい。
前記表面調整剤としては、例えばシリコーン系表面調整剤、アクリル系表面調整剤、ビニル系表面調整剤、フッ素系表面調整剤などの表面調整剤が挙げられ、中でも、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、フッ素系表面調整剤を含むことが好ましい。上記表面調整剤はそれぞれ単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
上記フッ素系表面調整剤としては、例えば、パーフルオロアルキル基とポリアルキレンオキサイド基とを有するフッ素系ポリマーおよびフッ素系オリゴマー、パーフルオロアルキルエーテル基とポリアルキレンオキサイド基とを有するフッ素系ポリマーおよびフッ素系オリゴマーを挙げることができる。
上記フッ素系表面調整剤の市販品としては、例えば、「LE-604」、「LE-605」(以上、共栄社化学株式社製)、「F-444」、「F-554」(以上、DIC株式会社製)等を挙げることができる。
本発明の光輝性塗料組成物(Y)が、表面調整剤を含有する場合、その含有量は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、光輝性塗料組成物(Y)の固形分100質量部を基準として、0.001~1.5質量部であることが好ましく、0.003~1質量部であることがより好ましく、0.005~0.5質量部であることがさらに好ましい。
前記有機溶剤としては、通常塗料に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、ドデカノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系溶剤;テトラヒドロン等のエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニル等のエステル系溶剤;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶剤;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、オクタデセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメシン、ニトロベンゼン、アニリン、メトキシベンゼン、トリメシン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の脂肪族もしくは芳香族塩化炭化水素系溶剤;ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等の含窒素化合物系溶剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記有機溶剤としては、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、グリコールエーテル系有機溶剤及びアルコール系有機溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤を含むことが好ましく、グリコールエーテル系有機溶剤を含むことがさらに好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物(Y)が有機溶剤を含有する場合、その含有量は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、前記光輝性塗料組成物(Y)の全成分合計100質量部に対して、85~99.9質量部の範囲内であることが好ましく、90~99.5質量部の範囲内であることがより好ましく、95~99質量部の範囲内であることがさらに好ましい。
その他の成分
光輝性塗料組成物(Y)には、さらに必要に応じて、光輝性顔料(y1)以外の顔料、粘性調整剤、バインダー樹脂、架橋性成分、顔料分散剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤及び光安定剤等を適宜配合しても良い。
光輝性塗料組成物(Y)には、さらに必要に応じて、光輝性顔料(y1)以外の顔料、粘性調整剤、バインダー樹脂、架橋性成分、顔料分散剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤及び光安定剤等を適宜配合しても良い。
上記光輝性顔料(y1)以外の顔料としては、着色顔料、体質顔料等を挙げることができる。該顔料は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。前記着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料などが挙げられる。前記体質顔料としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられる。
本発明の光輝性塗料組成物(Y)が、光輝性顔料(y1)以外の顔料を含有する場合、その含有量は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、光輝性塗料組成物(Y)の固形分100質量部を基準として、0.01~30質量部の範囲内であることが好ましく、0.05~20質量部の範囲内であることがより好ましく、0.1~15質量部の範囲内であることがさらに好ましい。
前記粘性調整剤としては、例えば、シリカ系微粉末、鉱物系粘性調整剤、硫酸バリウム微粒化粉末、ポリアミド系粘性調整剤、有機樹脂微粒子粘性調整剤、ジウレア系粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤、アクリル膨潤型であるポリアクリル酸系粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤等が挙げられる。
前記バインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
前記架橋性成分としては、メラミン樹脂、メラミン樹脂誘導体、尿素樹脂、(メタ)アクリルアミド、ポリアジリジン、ポリカルボジイミド、ブロック化されていてもされていなくてもよいポリイソシアネート化合物などが挙げられる。
光輝性塗料組成物(Y)の塗装は、通常の方法に従って行なうことができ、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装などの方法が挙げられる光輝性塗料組成物(Y)の塗装の際は、必要に応じて、静電印加されていてもよく、中でも、回転霧化方式の静電塗装及びエアスプレー方式の静電塗装が好ましく、回転霧化方式の静電塗装が特に好ましい。
また、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装又は回転霧化塗装をする場合には、光輝性塗料組成物(Y)は、適宜、水及び/又は有機溶剤ならびに必要に応じて消泡剤などの添加剤を含有して塗装に適した固形分含有率及び粘度に調整されることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物(Y)の固形分含有率は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、0.1~15質量%であることが好ましく、0.5~10質量%の範囲内であることが好ましく、1~5質量%の範囲内であることがさらに好ましい。
また、光輝性塗料組成物(Y)の粘度は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る等の観点から、フォードカップNo.3粘度計において、20℃で8~30秒程度、特に10~25秒程度の範囲内であることが好ましい。
また、光輝性塗膜の硬化膜厚は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る等の観点から、好ましくは0.01~2μm程度、より好ましくは0.025~1μm、さらに好ましくは0.05~0.5μm程度である。
工程(2)
本発明の複層塗膜形成方法によれば、次に、工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)が塗装され、カラークリヤ塗膜が形成される。
本発明の複層塗膜形成方法によれば、次に、工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)が塗装され、カラークリヤ塗膜が形成される。
上記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率は、10~60%の範囲内である。該光線透過率が、10%以上であることにより、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得ることができ、60%以下であることにより、景色の映り込みに優れる複層塗膜を得ることができる。なかでも、カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る等の観点から、12~55%の範囲内であること好ましく、15~50%の範囲内であることがさらに好ましい。
ここで、上記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率は、以下の方法により測定することが出来る。
まず、ポリプロピレン板上に、カラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装し硬化させる。次に、硬化させて得られた塗膜を剥離して回収し、分光光度計を用いて、波長400nm~700nmの領域における全光線透過率を測定する。本発明において、「波長400nm~700nmの領域における全光線透過率」とは、波長400nm~700nmの領域における全光線透過率の平均値を意味する。上記分光光度計としては、例えば、「UV-2700」(商品名、島津製作所製)等を使用することができる。
前記着色顔料(z1)としては、例えば、インク用、塗料用及びプラスチック着色用として従来公知の顔料を使用することができ、なかでも、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、黒色顔料を含むことが好ましい。
上記黒色顔料としては、例えば、複合金属酸化物顔料、黒色酸化鉄顔料、黒色酸化チタン顔料、ペリレンブラック顔料、カーボンブラック顔料等を挙げることができ、なかでも、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、カーボンブラック顔料を含むことが好ましい。
カラークリヤ塗料組成物(Z)における着色顔料(z1)の含有量は、カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が、10~60%の範囲内となるように適宜調整するが、具体的には、例えば、カラークリヤ塗料組成物(Z)の樹脂固形分100質量部を基準として、0.01~10質量部の範囲内であることが好ましく、0.05~5質量部の範囲内であることがより好ましく、0.1~3質量部の範囲内であることがさらに好ましい。
カラークリヤ塗料組成物(Z)が、着色顔料(z1)として黒色顔料を含有する場合、その含有量は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、カラークリヤ塗料組成物(Z)の樹脂固形分100質量部を基準として、0.15~0.9質量部の範囲内であることが好ましく、0.2~0.8質量部の範囲内であることがより好ましく、0.3~0.7質量部の範囲内であることがさらに好ましい。
また、カラークリヤ塗料組成物(Z)が、着色顔料(z1)として黒色顔料を含有する場合、その含有割合は、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を得る観点から、着色顔料(z1)の固形分総量を基準として、50~100質量%の範囲内であることが好ましく、70~100質量%の範囲内であることがより好ましく、90~100質量%の範囲内であることがさらに好ましい。
カラークリヤ塗料組成物(Z)としては、公知の熱硬化性塗料組成物をいずれも使用できる。該熱硬化性塗料組成物としては、例えば、架橋性官能基を有する基体樹脂及び硬化剤を含有する有機溶剤型熱硬化性塗料組成物、水性熱硬化性塗料組成物、粉体熱硬化性塗料組成物等を挙げることができる。
上記基体樹脂が有する架橋性官能基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、シラノール基等を挙げることができる。基体樹脂の種類としては、例えば、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、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。硬化剤としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、カルボキシル基含有化合物、カルボキシル基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、エポキシ基含有化合物等を挙げることができる。
カラークリヤ塗料組成物(Z)の基体樹脂/硬化剤の組み合わせとしては、カルボキシル基含有樹脂/エポキシ基含有樹脂、水酸基含有樹脂/ポリイソシアネート化合物、水酸基含有樹脂/ブロック化ポリイソシアネート化合物、水酸基含有樹脂/メラミン樹脂等が好ましい。
また、上記カラークリヤ塗料組成物(Z)は、一液型塗料であってもよいし、二液型塗料等の多液型塗料であってもよい。
なかでもカラークリヤ塗料組成物(Z)として好ましくは、得られる塗膜の付着性の観点から下記の水酸基含有樹脂(z1)及びポリイソシアネート化合物(z2)を含有する2液型クリヤー塗料である。
水酸基含有樹脂(z1)
水酸基含有樹脂(z1)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を有する樹脂である。該水酸基含有樹脂(z1)としては、例えば、水酸基を有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂等の樹脂が挙げられる。これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
水酸基含有樹脂(z1)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を有する樹脂である。該水酸基含有樹脂(z1)としては、例えば、水酸基を有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂等の樹脂が挙げられる。これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
上記水酸基含有樹脂(z1)としては、形成される複層塗膜の付着性等の観点から、水酸基含有アクリル樹脂(z11)を使用することが好ましい。
水酸基含有アクリル樹脂(z11)
水酸基含有アクリル樹脂(z11)は、例えば、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び該水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーを、それ自体既知の方法、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法等の方法により共重合せしめることによって製造することができる。
水酸基含有アクリル樹脂(z11)は、例えば、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び該水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーを、それ自体既知の方法、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法等の方法により共重合せしめることによって製造することができる。
上記水酸基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物である。該水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2~8の2価アルコールとのモノエステル化物;該(メタ)アクリル酸と炭素数2~8の2価アルコールとのモノエステル化物のε-カプロラクトン変性体;N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド;アリルアルコール、さらに、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等を挙げることができる。但し、本発明においては、後述する(xvii) 紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマーに該当するモノマーは、上記水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーとして規定されるべきものであり、水酸基含有重合性不飽和モノマーからは除かれる。上記水酸基含有重合性不飽和モノマーは、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーとしては、例えば、下記モノマー(i)~(xx)等を使用することができる。これらの重合性不飽和モノマーは単独でもしくは2種以上で組み合わせて使用することができる。
(i) アルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート: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、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等。
(ii) イソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー:イソボルニル(メタ)アクリレート等。
(iii) アダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー:アダマンチル(メタ)アクリレート等。
(iv) トリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー:トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等。
(v) 芳香環含有重合性不飽和モノマー:ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等。
(vi) アルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー:ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等。
(vii) フッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー:パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等。
(viii) マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー。
(ix) ビニル化合物:N-ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等。
(x) カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー:(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート等。
(xi) 含窒素重合性不飽和モノマー:(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン化合物との付加物等。
(xii) 重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー:アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等。
(xiii) エポキシ基含有重合性不飽和モノマー:グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等。
(xiv) 分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート。
(xv) スルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー:2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4-スチレンスルホン酸等;これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等。
(xvi) リン酸基を有する重合性不飽和モノマー:アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシエチレン)グリコール(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシプロピレン)グリコール(メタ)アクリレート等。
(xvii) 紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー:2-ヒドロキシ-4(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(3-アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-(3-アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール等。
(xviii) 光安定性重合性不飽和モノマー:4-(メタ)アクリロイルオキシ1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-シアノ-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-(メタ)アクリロイル-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-(メタ)アクリロイル-4-シアノ-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-クロトノイル-4-クロトノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン等。
(xix) カルボニル基を有する重合性不飽和モノマー:アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4~7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等。
(xx) 酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー:無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等。
(i) アルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート: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、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等。
(ii) イソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー:イソボルニル(メタ)アクリレート等。
(iii) アダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー:アダマンチル(メタ)アクリレート等。
(iv) トリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー:トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等。
(v) 芳香環含有重合性不飽和モノマー:ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等。
(vi) アルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー:ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等。
(vii) フッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー:パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等。
(viii) マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー。
(ix) ビニル化合物:N-ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等。
(x) カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー:(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート等。
(xi) 含窒素重合性不飽和モノマー:(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン化合物との付加物等。
(xii) 重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー:アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等。
(xiii) エポキシ基含有重合性不飽和モノマー:グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等。
(xiv) 分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート。
(xv) スルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー:2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4-スチレンスルホン酸等;これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等。
(xvi) リン酸基を有する重合性不飽和モノマー:アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシエチレン)グリコール(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシプロピレン)グリコール(メタ)アクリレート等。
(xvii) 紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー:2-ヒドロキシ-4(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(3-アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-(3-アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール等。
(xviii) 光安定性重合性不飽和モノマー:4-(メタ)アクリロイルオキシ1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-シアノ-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-(メタ)アクリロイル-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-(メタ)アクリロイル-4-シアノ-4-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-クロトノイル-4-クロトノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン等。
(xix) カルボニル基を有する重合性不飽和モノマー:アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4~7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等。
(xx) 酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー:無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等。
本明細書において、重合性不飽和基とは、ラジカル重合しうる不飽和基を意味する。かかる重合性不飽和基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレート又はメタクリレートを意味する。「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。また、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。また、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。
水酸基含有アクリル樹脂(z11)の製造において、上記水酸基含有重合性不飽和モノマーの使用量は、形成される複層塗膜の付着性、耐チッピング性、仕上り外観等の観点から、共重合モノマー成分の総量に対して、15~50質量%、好ましくは20~40質量%の範囲内であることが好適である。
上記水酸基含有アクリル樹脂(z11)の水酸基価は、形成される複層塗膜の付着性、耐チッピング性、仕上り外観等の観点から、50~210mgKOH/g、特に80~200mgKOH/g、さらに特に100~170mgKOH/gの範囲内であることが好ましい。
また、上記水酸基含有アクリル樹脂(z11)の重量平均分子量は、形成される複層塗膜の付着性、耐チッピング性、仕上り外観等の観点から、2000~50000、特に3000~30000、さらに特に4000~10000の範囲内であることが好ましい。
また、水酸基含有アクリル樹脂(z11)の酸価は、形成される複層塗膜の仕上がり外観、付着性及びカラークリヤ塗料組成物(Z)のポットライフ等の観点から、30mgKOH/g以下、特に1~20mgKOH/gの範囲内であることが好ましい。
また、水酸基含有アクリル樹脂(z11)のガラス転移温度は、形成される複層塗膜の付着性、耐チッピング性、仕上り外観等の観点から、-50~60℃、特に10~50℃、さらに特に20~45℃の範囲内であることが好ましい。
本明細書において、アクリル樹脂のガラス転移温度(℃)は、下記式によって算出した。
1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+・・・・・ (1)
Tg(℃)=Tg(K)-273 (2)
各式中、W1、W2、・・は共重合に使用されたモノマーのそれぞれの質量分率、T1、T2、・・はそれぞれの単量体のホモポリマ-のTg(K)を表わす。なお、T1、T2、・・は、Polymer Hand Book(Second Edition,J.Brandup・E.H.Immergut 編)III-139~179頁による値である。また、モノマーのホモポリマーのTgが明確でない場合のガラス転移温度(℃)は、静的ガラス転移温度とし、例えば示差走査熱量計「DSC-220U」(セイコーインスツルメント社製)を用いて、試料を測定カップにとり、真空吸引して完全に溶剤を除去した後、3℃/分の昇温速度で-20℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、低温側の最初のベースラインの変化点を静的ガラス転移温度とした。
Tg(℃)=Tg(K)-273 (2)
各式中、W1、W2、・・は共重合に使用されたモノマーのそれぞれの質量分率、T1、T2、・・はそれぞれの単量体のホモポリマ-のTg(K)を表わす。なお、T1、T2、・・は、Polymer Hand Book(Second Edition,J.Brandup・E.H.Immergut 編)III-139~179頁による値である。また、モノマーのホモポリマーのTgが明確でない場合のガラス転移温度(℃)は、静的ガラス転移温度とし、例えば示差走査熱量計「DSC-220U」(セイコーインスツルメント社製)を用いて、試料を測定カップにとり、真空吸引して完全に溶剤を除去した後、3℃/分の昇温速度で-20℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、低温側の最初のベースラインの変化点を静的ガラス転移温度とした。
上記重合性不飽和モノマー混合物を共重合して水酸基含有アクリル樹脂(z11)を得るための共重合方法としては、なかでも有機溶剤中にて、重合開始剤の存在下で重合を行なう溶液重合法を好適に使用することができる。
上記溶液重合法に際して使用される有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、ドデカノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系溶剤;テトラヒドロン等のエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニル等のエステル系溶剤;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶剤;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、オクタデセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメシン、ニトロベンゼン、アニリン、メトキシベンゼン、トリメシン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の脂肪族もしくは芳香族塩化炭化水素系溶剤などを挙げることができる。
水酸基含有アクリル樹脂(z11)の共重合に際して使用できる重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-アミルパーオキサイド、t-ブチルパーオクトエート、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等の公知のラジカル重合開始剤を挙げることができる。
上記水酸基含有アクリル樹脂(z11)は単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
カラークリヤ塗料組成物(Z)における水酸基含有アクリル樹脂(z11)の含有量は、形成される塗膜の耐水性及び仕上がり外観等の観点から、該カラークリヤ塗料組成物(Z)の樹脂固形分100質量部を基準として、20~80質量部の範囲内であることが好ましく、25~75質量部であることがより好ましく、30~70質量部であることがさらに好ましい。
ポリイソシアネート化合物(z2)
ポリイソシアネート化合物(z2)は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、該ポリイソシアネートの誘導体などを挙げることができる。
ポリイソシアネート化合物(z2)は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、該ポリイソシアネートの誘導体などを挙げることができる。
上記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、2,4,4-又は2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトヘキサン酸メチル(慣用名:リジンジイソシアネート)などの脂肪族ジイソシアネート;2,6-ジイソシアナトヘキサン酸2-イソシアナトエチル、1,6-ジイソシアナト-3-イソシアナトメチルヘキサン、1,4,8-トリイソシアナトオクタン、1,6,11-トリイソシアナトウンデカン、1,8-ジイソシアナト-4-イソシアナトメチルオクタン、1,3,6-トリイソシアナトヘキサン、2,5,7-トリメチル-1,8-ジイソシアナト-5-イソシアナトメチルオクタンなどの脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
前記脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(慣用名:イソホロンジイソシアネート)、4-メチル-1,3-シクロヘキシレンジイソシアネート(慣用名:水添TDI)、2-メチル-1,3-シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3-もしくは1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(慣用名:水添キシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物、メチレンビス(4,1-シクロヘキサンジイル)ジイソシアネート(慣用名:水添MDI)、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート;1,3,5-トリイソシアナトシクロヘキサン、1,3,5-トリメチルイソシアナトシクロヘキサン、2-(3-イソシアナトプロピル)-2,5-ジ(イソシアナトメチル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、2-(3-イソシアナトプロピル)-2,6-ジ(イソシアナトメチル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、3-(3-イソシアナトプロピル)-2,5-ジ(イソシアナトメチル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5-(2-イソシアナトエチル)-2-イソシアナトメチル-3-(3-イソシアナトプロピル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、6-(2-イソシアナトエチル)-2-イソシアナトメチル-3-(3-イソシアナトプロピル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5-(2-イソシアナトエチル)-2-イソシアナトメチル-2-(3-イソシアナトプロピル)-ビシクロ(2.2.1)-ヘプタン、6-(2-イソシアナトエチル)-2-イソシアナトメチル-2-(3-イソシアナトプロピル)-ビシクロ(2.2.1)ヘプタンなどの脂環族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
前記芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンビス(4,1-フェニレン)ジイソシアネート(慣用名:MDI)、1,3-もしくは1,4-キシリレンジイソシアネート又はその混合物、ω,ω'-ジイソシアナト-1,4-ジエチルベンゼン、1,3-又は1,4-ビス(1-イソシアナト-1-メチルエチル)ベンゼン(慣用名:テトラメチルキシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネート;1,3,5-トリイソシアナトメチルベンゼンなどの芳香脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
前記芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート(慣用名:2,4-TDI)もしくは2,6-トリレンジイソシアネート(慣用名:2,6-TDI)もしくはその混合物、4,4'-トルイジンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタン-4,4',4''-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアナトベンゼン、2,4,6-トリイソシアナトトルエンなどの芳香族トリイソシアネート;4,4'-ジフェニルメタン-2,2',5,5'-テトライソシアネートなどの芳香族テトライソシアネートなどを挙げることができる。
また、前記ポリイソシアネートの誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネートのダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、オキサジアジントリオン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI)、クルードTDIなどを挙げることができる。
上記ポリイソシアネート及びその誘導体は、それぞれ単独で用いてもよく又は2種以上併用してもよい。
脂肪族ジイソシアネートのなかでもヘキサメチレンジイソシアネート系化合物、脂環族ジイソシアネートのなかでも4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)を好適に使用することができる。その中でも特に、付着性、相溶性等の観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体が最適である。
また、前記ポリイソシアネート化合物(z2)として、上記ポリイソシアネート及びその誘導体と、該ポリイソシアネートと反応し得る、例えば、水酸基、アミノ基などの活性水素基を有する化合物とを、イソシアネート基過剰の条件で反応させてなるプレポリマーを使用してもよい。該ポリイソシアネートと反応し得る化合物としては、例えば、多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂、アミン、水等が挙げられる。
また、ポリイソシアネート化合物(z2)として、上記ポリイソシアネート及びその誘導体中のイソシアネート基をブロック剤でブロックした化合物であるブロック化ポリイソシアネート化合物を使用することもできる。
上記ブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、エチルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸メチル等のフェノール系;ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、γ-ブチロラクタム、β-プロピオラクタム等のラクタム系;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコール等の脂肪族アルコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノール等のエーテル系;ベンジルアルコール、グリコール酸、グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチル、乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート等のアルコール系;ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系;ブチルメルカプタン、t-ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、2-メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系;アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系;コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド等のイミド系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N-フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミン等のアミン系;イミダゾール、2-エチルイミダゾール等のイミダゾール系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニル尿素等の尿素系;N-フェニルカルバミン酸フェニル等のカルバミン酸エステル系;エチレンイミン、プロピレンイミン等のイミン系;重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸カリ等の亜硫酸塩系;アゾール系の化合物等が挙げられる。上記アゾール系の化合物としては、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール、3-メチルピラゾール、4-ベンジル-3,5-ジメチルピラゾール、4-ニトロ-3,5-ジメチルピラゾール、4-ブロモ-3,5-ジメチルピラゾール、3-メチル-5-フェニルピラゾール等のピラゾール又はピラゾール誘導体;イミダゾール、ベンズイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール等のイミダゾールまたはイミダゾール誘導体;2-メチルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン等のイミダゾリン誘導体等が挙げられる。
ブロック化を行なう(ブロック剤を反応させる)にあたっては、必要に応じて溶剤を添加して行なうことができる。
ポリイソシアネート化合物(z2)は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
カラークリヤ塗料組成物(Z)中の、水酸基含有樹脂(z1)の水酸基とポリイソシアネート化合物(z2)のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は、好ましくは0.5~2.0、さらに好ましくは0.8~1.5の範囲内である。
カラークリヤ塗料組成物(Z)には、必要に応じて、水、有機溶剤等の溶媒、硬化触媒、消泡剤、紫外線吸収剤、レオロジーコントロール剤、沈降防止剤等の塗料用添加剤を適宜配合することができる。
カラークリヤ塗料組成物(Z)は、静電塗装、エアスプレー、エアレススプレー等の方法により塗装することができ、クリヤ塗膜の膜厚は、硬化塗膜に基づいて10~60μm程度、より好ましくは15~50μm、さらに好ましくは20~40μm程度である。
カラークリヤ塗料組成物(Z)の固形分含有率は10~65質量%、好ましくは15~55質量%、さらに好ましくは20~50質量%の範囲内である。また、クリヤ塗料組成物(Z)の粘度を、塗装に適した範囲、通常、フォードカップNo.4粘度計において、20℃で15~60秒程度、特に20~50秒程度の範囲内となるように、水及び/又は有機溶剤を用いて、適宜、調整しておくことが好ましい。
工程(3)
本発明の複層塗膜形成方法によれば、次に、前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びクリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる。
本発明の複層塗膜形成方法によれば、次に、前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びクリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる。
加熱手段は、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等により行うことができる。加熱温度は、80~160℃が好ましく、100~140℃がより好ましい。また加熱時間は、10~60分間が好ましく、15~40分間がより好ましい。必要に応じて、前記加熱硬化を行う前に、プレヒート、エアブロー等により、約50~約110℃、好ましくは約60~約90℃の温度で1~60分間程度、直接的又は間接的に加熱を行ってもよい。
複層塗膜の形成
本発明の方法に従えば、下記の工程(1)~(3):
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、に従い、複層塗膜を形成方法させ、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上であることにより、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を形成することができる。
本発明の方法に従えば、下記の工程(1)~(3):
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、に従い、複層塗膜を形成方法させ、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上であることにより、景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有する複層塗膜を形成することができる。
形成される複層塗膜の20度鏡面光沢度が90以上であることにより、金属調光沢に優れた複層塗膜となり、なかでも、複層塗膜の20度鏡面光沢度は、91以上であることが好ましく、92以上であることがさらに好ましく、100以上であることが特に好ましい。
また、形成される複層塗膜のL*a*b*表色系における明度L*(45°)は景色が映りこむような、透明感の高い金属調光沢を有し、かつ、高級感を醸し出す複層塗膜を形成する観点から、18以下であることが好ましく、15以下であることがさらに好ましい。
ここで、L*a*b*表色系における明度L*(45°)は、測定対象面に垂直な軸に対し45°の角度から測定光を照射し、正反射角から測定光の方向に45°の角度で受光した光について測定した明度L*を表し、多角度分光光度計(x-rite社製、商品名、「MA-68II」)を使用し、分光反射率から計算された明度の数値として定義する。
形成される複層塗膜の20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上であることにより、景色が映りこむような、透明感の高い複層塗膜となり、なかでも、複層塗膜の20度鏡面光沢度/明度L*(45°)は、10以上であることが好ましく、15以上であることがさらに好ましい。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、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、「部」及び「%」はいずれも質量基準によるものである。
[1]基材の作製
脱脂及びりん酸亜鉛処理した鋼板(JISG3141、大きさ400mm×300mm×0.8mm)にカチオン電着塗料「エレクロンGT-10」(商品名:関西ペイント株式会社製、エポキシ樹脂ポリアミン系カチオン樹脂に硬化剤としてブロックポリイソシアネート化合物を使用したもの)を硬化塗膜に基づいて膜厚が20μmになるように電着塗装し、170℃で20分加熱して架橋硬化させ、電着塗膜を形成せしめた。
脱脂及びりん酸亜鉛処理した鋼板(JISG3141、大きさ400mm×300mm×0.8mm)にカチオン電着塗料「エレクロンGT-10」(商品名:関西ペイント株式会社製、エポキシ樹脂ポリアミン系カチオン樹脂に硬化剤としてブロックポリイソシアネート化合物を使用したもの)を硬化塗膜に基づいて膜厚が20μmになるように電着塗装し、170℃で20分加熱して架橋硬化させ、電着塗膜を形成せしめた。
得られた上記鋼板の電着塗面に、「TP-65-2」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂及びアミノ樹脂系有機溶剤型中塗り塗料組成物)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚35μmとなるように静電塗装し、140℃で30分間加熱して硬化させ、中塗り塗膜を形成せしめることにより、被塗物とした。
[2]塗料の作製
光輝性塗料組成物(Y)の製造
製造例1
攪拌混合容器に、「リーフパウダー 49CJ-1120」(商品名、尾池工業社製、インジウム粒子、固形分20%、プロピレングリコールモノメチルエーテルに分散)100部(固形分20部)、「LE-605」(商品名、共栄社化学株式社製、フッ素系表面調整剤、固形分30%)0.28部(固形分0.08部)及びプロピレングリコールモノメチルエーテル1610部を添加して攪拌混合し、固形分含有率が1.2質量%の光輝性塗料組成物(Y-1)を製造した。
光輝性塗料組成物(Y)の製造
製造例1
攪拌混合容器に、「リーフパウダー 49CJ-1120」(商品名、尾池工業社製、インジウム粒子、固形分20%、プロピレングリコールモノメチルエーテルに分散)100部(固形分20部)、「LE-605」(商品名、共栄社化学株式社製、フッ素系表面調整剤、固形分30%)0.28部(固形分0.08部)及びプロピレングリコールモノメチルエーテル1610部を添加して攪拌混合し、固形分含有率が1.2質量%の光輝性塗料組成物(Y-1)を製造した。
製造例2~5
表1に記載の配合及び固形分含有率とする以外は全て製造例1と同様にして光輝性塗料組成物(Y-2)~(Y-5)を得た。
表1に記載の配合及び固形分含有率とする以外は全て製造例1と同様にして光輝性塗料組成物(Y-2)~(Y-5)を得た。
カラークリヤ塗料組成物(Z)の製造
製造例6
「KINO-6510」(商品名、関西ペイント株式会社、水酸基/イソシアネート基硬化型アクリル樹脂・ウレタン樹脂系2液型有機溶剤型塗料)に「EMPEROR 3000」(商品名、CABOT社製、特殊カーボンブラック)を添加し、樹脂固形分100質量部を基準として、「EMPEROR 3000」の含有量が0.2質量部となるように調整し、撹拌して、カラークリヤ塗料組成物(Z-1)とした。
製造例6
「KINO-6510」(商品名、関西ペイント株式会社、水酸基/イソシアネート基硬化型アクリル樹脂・ウレタン樹脂系2液型有機溶剤型塗料)に「EMPEROR 3000」(商品名、CABOT社製、特殊カーボンブラック)を添加し、樹脂固形分100質量部を基準として、「EMPEROR 3000」の含有量が0.2質量部となるように調整し、撹拌して、カラークリヤ塗料組成物(Z-1)とした。
製造例7~12
「EMPEROR 3000」の含有量を下記表2に示すものとする以外は、製造例6と同様にして、カラークリヤ塗料組成物(Z-2)~(Z-7)を得た。
「EMPEROR 3000」の含有量を下記表2に示すものとする以外は、製造例6と同様にして、カラークリヤ塗料組成物(Z-2)~(Z-7)を得た。
カラークリヤ塗膜の評価
上記で得られたカラークリヤ塗料組成物(Z-1)~(Z-7)を用い、カラークリヤ塗膜のフリーフィルムを「UV-2700」(商品名、島津製作所製)を使用して評価することにより、波長400nm~700nmの領域における全光線透過率を得た。カラークリヤ塗膜のフリーフィルムは、ポリプロピレン板上に、カラークリヤ塗料組成物(Z-1)~(Z-7)のいずれかをミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23°C、湿度68%の条件で、40μmの膜厚となるように塗装し、室温にて7分間放置し、熱風循環式乾燥炉内にて140°Cで30分間加熱した後、得られた塗膜を剥離することにより得た。評価結果を併せて表2に記す。
上記で得られたカラークリヤ塗料組成物(Z-1)~(Z-7)を用い、カラークリヤ塗膜のフリーフィルムを「UV-2700」(商品名、島津製作所製)を使用して評価することにより、波長400nm~700nmの領域における全光線透過率を得た。カラークリヤ塗膜のフリーフィルムは、ポリプロピレン板上に、カラークリヤ塗料組成物(Z-1)~(Z-7)のいずれかをミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23°C、湿度68%の条件で、40μmの膜厚となるように塗装し、室温にて7分間放置し、熱風循環式乾燥炉内にて140°Cで30分間加熱した後、得られた塗膜を剥離することにより得た。評価結果を併せて表2に記す。
[3]試験板の作成
試験板の作成
実施例1
上記[1]で作製した基材上に、上記[2]で製造した光輝性塗料組成物(Y-1)をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度63%の条件で、硬化塗膜として0.05μmの膜厚となるように塗装し、室温にて15分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて140℃で30分間加熱し、乾燥硬化せしめて光輝性塗膜を得た。
試験板の作成
実施例1
上記[1]で作製した基材上に、上記[2]で製造した光輝性塗料組成物(Y-1)をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度63%の条件で、硬化塗膜として0.05μmの膜厚となるように塗装し、室温にて15分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて140℃で30分間加熱し、乾燥硬化せしめて光輝性塗膜を得た。
次いで、上記光輝性塗膜上に、上記[2]で調整したカラークリヤ塗料組成物(Z-3)を、ミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で、硬化塗膜として40μmとなるように塗装し、室温にて7分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて140℃で30分間加熱し、乾燥硬化せしめて実施例1の試験板を作製した。
ここで、光輝性塗膜の乾燥塗膜の膜厚は、下記式から算出した。以下の実施例についても同様である。
x=sc/sg/S*10000
x:膜厚[μm]
sc:塗着固形分[g]
sg:塗膜比重[g/cm3]
S:塗着固形分の評価面積[cm2]
実施例2~4、6~11、並びに、比較例1及び2
表3に記載の塗料、膜厚とする以外は全て実施例1と同様にして試験板を得た。
x=sc/sg/S*10000
x:膜厚[μm]
sc:塗着固形分[g]
sg:塗膜比重[g/cm3]
S:塗着固形分の評価面積[cm2]
実施例2~4、6~11、並びに、比較例1及び2
表3に記載の塗料、膜厚とする以外は全て実施例1と同様にして試験板を得た。
実施例5
上記[1]で作製した基材上に、上記[2]で製造した光輝性塗料組成物(Y-2)をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度63%の条件で、硬化塗膜として0.1μmの膜厚となるように塗装し、室温にて15分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて80℃で3分間プレヒートを行い、未硬化の光輝性塗膜を得た。
上記[1]で作製した基材上に、上記[2]で製造した光輝性塗料組成物(Y-2)をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度63%の条件で、硬化塗膜として0.1μmの膜厚となるように塗装し、室温にて15分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて80℃で3分間プレヒートを行い、未硬化の光輝性塗膜を得た。
次いで、上記未硬化の光輝性塗膜上に、上記[2]で調整したカラークリヤ塗料組成物(Z-3)を、ミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で、硬化塗膜として35μmとなるように塗装し、室温にて7分間放置した後、熱風循環式乾燥炉内にて140℃で30分間加熱し、光輝性塗膜及びクリヤ塗膜を同時に乾燥硬化せしめて実施例5の試験板を作製した。
塗膜評価
上記のようにして得られた各試験板について、以下の方法で塗膜を評価し、表3にその結果を示した。
上記のようにして得られた各試験板について、以下の方法で塗膜を評価し、表3にその結果を示した。
20度鏡面光沢度:光沢計(micro-TRI-gloss、BYK-Gardner社製)を用いて20°グロス値を測定した。
L*a*b*表色系における明度L*(45°):「MA-68II」(商品名、x-rite社製)を使用して、L*a*b*表色系における明度L*(45°)を測定した。
20度鏡面光沢度/明度L*(45°):20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除して、算出した。
以上、本発明の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態及び実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
Claims (3)
- 下記の工程(1)~(3):
工程(1):被塗物上に、光輝性顔料(y1)を含有する光輝性塗料組成物(Y)を塗装して、光輝性塗膜を形成する工程、
工程(2):工程(1)で得られる光輝性塗膜上に、着色顔料(z1)を含有するカラークリヤ塗料組成物(Z)を塗装して、カラークリヤ塗膜を形成する工程、
工程(3):前記工程(1)及び(2)で形成される光輝性塗膜及びカラークリヤ塗膜を別々に又は同時に加熱することによって、硬化させる工程、を含む複層塗膜形成方法であって、
前記カラークリヤ塗膜の波長400nm~700nmの領域における全光線透過率が10~60%の範囲内であり、
形成される複層塗膜が、
20度鏡面光沢度が90以上であり、かつ、
20度鏡面光沢度を、L*a*b*表色系における明度L*(45°)で除した値である、20度鏡面光沢度/明度L*(45°)が、4以上である、複層塗膜形成方法。 - 前記光輝性顔料(y1)が、インジウム粒子を含有する、請求項1に記載の複層塗膜形成方法。
- 前記着色顔料(z1)が、黒色顔料を含む、請求項1又は2に記載の複層塗膜形成方法。
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