JP3285082B2

JP3285082B2 - 塗膜形成方法

Info

Publication number: JP3285082B2
Application number: JP10499798A
Authority: JP
Inventors: 剛角田; 真司光宗
Original assignee: 日本油脂ビーエーエスエフコーティングス株式会社
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: JPH11290770A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メッキ調の外観性
を有する塗膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から塗膜に光輝性のメタリック感を
与える塗装方法として、脂肪酸とともにボールミルにて
粉砕処理された、厚さ０．１〜１μｍ、平均粒径５〜６
０μｍのアルミフレーク顔料を含む組成物が使用されて
いる。

【０００３】これらのメタリック塗料に光輝剤として配
合されるアルミフレークは、その性質によりリーフィン
グ型とノンリーフィング型に分類されている。リーフィ
ング型アルミフレークはステアリン酸とともに粉砕処理
されるため、その表面張力が低く、メタリック塗膜の上
層面に浮上し、基材と平行に配列した状態で連続したア
ルミニウム面をつくりやすい。しかしながら、上層面に
浮上したアルミフレーク顔料は塗膜硬化後においても塗
膜に固定化されておらず、指触により容易に取り除かれ
る。また、未硬化の状態でウエットオンウエット方式に
てクリヤー塗料を塗装すると、アルミフレークの配向が
乱れて外観性が低下する。一方、メタリック塗膜を加熱
硬化後にクリヤー塗料を塗装すると、クリヤー塗膜との
密着性が確保できないという問題点を有している。よっ
て、工業用塗料に適応されているのは主に後者のノンリ
ーフィング型アルミフレークである。

【０００４】ノンリーフィング型アルミフレークを含む
メタリック塗料は、一般に、エアスプレーガンを用いて
霧化塗装する場合、塗料の微粒化を向上させ、アルミフ
レークの配向性を増すために、通常のエアスプレーガン
においては、エアキャップにおける塗装空気圧力を２９
０〜４９０ｋＰａ、低圧スプレーガンにおいては塗装空
気量を４００〜８００リットル／ｍｉｎという条件にて
塗装されている。ノンリーフィング型アルミフレークは
メタリツク塗膜の上層面に浮上する事なく、塗膜内部に
分散するため、クリヤー塗膜との密着性は良好である
が、連続なメッキ調外観性を有する塗膜を形成できない
という問題点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の塗膜
形成方法においては、リ−フイング型アルミフレークを
用いた塗膜形成方法は、クリヤー塗料を塗装しない場
合、耐薬品性、耐擦り傷性等の塗膜表面物性に、クリヤ
ー塗料を塗装する場合には、外観性、層間密着性等の問
題がある。一方、ノンリ−フイング型アルミフレークを
用いた塗膜形成方法は、塗膜性能に問題を生じないが、
光輝剤として配合したアルミフレークの厚さが厚く、エ
ナメル塗膜内部に分散するため、アルミフレークの重な
りが肉眼にて観察され、連続なメッキ調外観性を有する
塗膜を形成できないという欠点を有していた。本発明の
目的は、耐薬品性、耐擦り傷性、外観性、層間密着性等
の塗膜物性に問題がなく、かつメッキ調の外観性を有す
る塗膜を形成することができるエアスプレーガンまたは
低圧スプレーガンを用いた塗膜形成方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のこのよ
うな問題点に着目してなされたもので、特定の塗料組成
物を、特定のノズル口径を有するスプレーガンを用い
て、特定の塗装条件にて塗装することにより、塗膜物性
に問題がない、連続なメッキ調外観性を有する塗膜を形
成できるようにしたものである。

【０００７】すなわち本発明は、１）被塗物に、溶剤、微小金属箔及び塗膜形成樹脂を含
む塗料組成物をエアスプレーガンを用いて霧化塗装する
塗膜形成方法において、微小金属箔（Ａ）は、厚さが
０．０８μｍ以下で、かつ平均粒径が５〜４０μｍであ
り、塗膜形成樹脂は、繊維素系樹脂（Ｃ）又は繊維素系
樹脂（Ｃ）及びそれ以外の樹脂（Ｂ）からなり、微小金
属箔（Ａ）対塗膜形成樹脂の重量比率が、１対０．３〜
１対４０であり、繊維素系樹脂（Ｃ）は塗膜形成樹脂中
に５〜１００重量％含有し、塗料組成物は、塗装時固形
分が０．１〜１０重量％であり、かつエアスプレーガン
は、ノズル口径が３ｍｍ以下で、エアキャップにおける
塗装空気圧力が４５〜２４５ｋＰａであることを特徴と
する塗膜形成方法、２）被塗物に、溶剤、微小金属箔及び塗膜形成樹脂を含
む塗料組成物を低圧スプレーガンを用いて霧化塗装する
塗膜形成方法において、微小金属箔（Ａ）は、厚さが
０．０８μｍ以下で、かつ平均粒径が５〜４０μｍであ
り、塗膜形成樹脂は、繊維素系樹脂（Ｃ）又は繊維素系
樹脂（Ｃ）及びそれ以外の樹脂（Ｂ）からなり、微小金
属箔（Ａ）対塗膜形成樹脂の重量比率が、１対０．３〜
１対４０であり、繊維素系樹脂（Ｃ）は塗膜形成樹脂中
に５〜１００重量％含有し、塗料組成物は、塗装時固形
分が０．１〜１０重量％であり、かつ低圧スプレーガン
は、ノズル口径が３ｍｍ以下で、かつ塗装空気量が４０
０〜６００リットル／ｍｉｎであることを特徴とする塗
膜形成方法、であり、上記構成とすることにより、塗膜
物性に問題がない、連続なメッキ調外観性を有する塗膜
を形成できるようにしたものである。

【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。

【発明の実施の形態】

【０００９】本発明に用いられる塗料組成物は、溶剤、
微小金属箔（Ａ）、繊維素系樹脂（Ｃ）又は繊維素系樹
脂（Ｃ）及び樹脂（Ｂ）からなる塗膜形成樹脂から少な
くとも構成されている。そして、微小金属箔（Ａ）は、
厚さが０．０８μｍ以下、好ましくは０．０２〜０．０
６μｍで、かつ平均粒径が５〜４０μｍ、好ましくは５
〜２０μｍであり、樹脂（Ｂ）は、繊維素系樹脂（Ｃ）
以外の樹脂であり、かつ微小金属箔（Ａ）対塗膜形成樹
脂の重量比率が、１対０．３〜１対４０、好ましくは１
対１〜１対２０であり、繊維素系樹脂（Ｃ）は塗膜形成
樹脂中５〜１００重量％、好ましくは１０〜１００重量
％含有し、本塗料組成物は、塗装時固形分が０．１〜１
０重量％、好ましくは０．５〜８重量％である。微小金
属箔（Ａ）としては、蒸着（真空蒸着を含む）法、無電
解法およぴスパッター法等により製造された上記厚さの
金属箔を上記平均粒径に粉砕することにより得られたも
のが挙げられる。市販品としては、例えばＭｅｔａｌｕ
ｒｅ（ＡＶＥＲＹＤＥＮＮＩＳＯＮ社製）、Ｍｅｔａ
ｓｈｅｅｎ（ＷＯＬＳＴＥＮＨＯＬＭＥＩＮＴＥＲＮ
ＡＴＩＯＮＡＬＬＴＤ製）等が挙げられる。微小金属
箔（Ａ）の素材としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａ
ｇ等が例示されるが、特に制限されるべきものではな
い。

【００１０】繊維素系樹脂（Ｃ）としては、硝酸セルロ
ース、セルロースアセテートブチレート、セルロースア
セテートプロピオレート、酢酸セルロース等、通常塗料
用として使用されている繊維素系樹脂を使用できる。特
にセルロ−スアセテートブチレートが好適である。繊維
素系樹脂（Ｃ）は塗膜形成樹脂中に５〜１００重量％、
特に、本発明の未硬化塗膜上にウェットオンウェット方
式にてクリヤー塗料を塗装する場合、１０重量％以上含
有することが好ましい。繊維素系樹脂（Ｃ）の配合率が
塗膜形成樹脂中に５重畳％よりも低い場合、塗装時に微
小金属箔（Ａ）の配向性が乱れ、メッキ調外観性が低下
する。また、本発明の未硬化塗膜上にウェットオンウェ
ット方式でクリヤー塗料を塗装すると、クリヤー塗料中
の溶剤が浸透し、微小金属箔（Ａ）の配向が乱れてメッ
キ調外観性が低下する。

【００１１】塗膜形成に使用し得る繊維素系樹脂（Ｃ）
以外の樹脂（Ｂ）としては、通常塗料用として使用され
ている樹脂を制限無く使用できる。例えばアクリル樹
脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、
ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂等を単独あるいは組
み合わせて非架橋のラッカータイプとすることも、例え
ば、イソシアネート化合物、メラミン樹脂等の架橋剤と
組み合わせて架橋硬化型とすることもできる。

【００１２】微小金属箔（Ａ）対塗膜形成樹脂の重量比
率は、前述した通り１対０．３〜１対４０、特に１対１
〜１対２０が好ましい。塗膜形成樹脂の配合率が前記範
囲の下限より低い場合、密着性試験において凝集剥離を
生じる。また、塗膜形成樹脂の該配合率が前記範囲の上
限を越えて配合した場合、微小金属箔（Ａ）の配向性が
充分でなく、メッキ調外観性が低下する。

【００１３】本発明においては、塗料組成物の塗装時固
形分を０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜８重量
％にて塗装を行う。塗装時固形分が１０重量％を越える
と塗料の微粒化が十分でなく、メッキ調外観性が低下す
る。

【００１４】本発明における塗料組成物には、必要に応
じてその他の顔料、各種添加剤などを配合することがで
きる。顔料としては従来から塗料用に常用されているも
のが用いられ、例えば有機系としてはアゾレーキ系顔
料、フタロシアニン顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系
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等を挙げる事ができ、
無機系としては黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボン
ブラック、二酸化チタン等が挙げられる。添加剤として
はベンゾトリアゾール、蓚酸アニリド系等の紫外線吸収
剤、ベンゾフェノール系等の酸化防止融、シリコーン系
等のレベリング剤、ワックス、有機ベントナイト等の粘
性制御剤、硬化触媒等が挙げられる。

【００１５】本願請求項１の発明において使用されるエ
アスプレーガンは、エア圧により塗料を霧化するタイプ
のもので、ノズル口径が３ｍｍ以下、好ましくは０．８
〜２ｍｍのものが望ましい。ノズル口径が３ｍｍを越え
るものは塗料の微粒化が劣り、メッキ調外観性が低下す
る。

【００１６】エアスプレーガンヘの塗料供給方式は、従
来公知の重力式、吸上式、圧送式等のいずれのタイプで
も適応可能である。

【００１７】本発明においては、エアスプレーガンのエ
アキャップにおける塗装空気圧力を４５〜２４５ｋＰ
ａ、好ましくは９０〜２００ｋＰａにするのが望まし
い。塗装空圧力が４５ｋＰａ未満では塗料の微粒化が劣
り、メッキ調外観性が低下する。また２４５ｋＰａを越
えると塗料中の光輝剤が変形して塗着し、連続なメッキ
調外観性を有する塗膜を形成し難い。尚、この場合の塗
装空気量は、通常、２００〜６００リットル／ｍｉｎ、
好ましくは２００〜５００リットル／ｍｉｎの範囲であ
る。一方、本願請求項２の発明において使用される低圧
スプレーガンでは、ノズル口径は請求項１の発明と同様
であるが、塗装空気量を４００〜６００リットル／ｍｉ
ｎ、更には４００〜５００リットル／ｍｉｎにて塗装す
るのが好ましい。ここで低圧スプレーガンとは、米国カ
リフォルニア州規定１１５１条のガイドラインに定めら
れた塗装空気圧力０．１〜１０ｐｓｉの法規制に対応し
たスプレーガンである。本発明においては、塗装空気圧
力は、好ましくは０．５〜１０ｐｓｉの範囲である。低
圧スプレーガンにおいて、塗装空気量を４００リットル
／ｍｉｎ未満とすると塗料の微粒化が劣り、メッキ調外
観性が低下する。また、塗装空気量が６００リットル／
ｍｉｎを越えると塗料中の光輝剤が変形して塗着し、連
続なメッキ調外観性を有する塗膜を形成し難い。

【００１８】本発明が適応される被塗物としては、鉄、
アルミニウム、銅もしくはこれらの合金を含む金属類、
ガラス、コンクリート等の無機材料、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリア
ミド、ポリアクリル、ポリエステル、塩化ビニル樹脂、
塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタ
ン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
等の樹脂成形品および各種ＦＲＰなどのプラスチック材
料、木材、紙などが挙げられる。なお、これら被塗基材
に予め適宜なアンダーコートやプレコート処理を施すこ
とは任意である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに具体的に説明する。しかし、本発明の範囲はこれら
の例になんら限定されるものではない。なお各例中、特
に断らない限り、部は重量部、％は重量％を表す。

【００２０】実施例１、比較例１〜４住友ダウ（株）製ＡＢＳ基材、クララスチックＭＶをイ
ソプロピルアルコールを用いて脱脂し、被塗物とした。
次に、表１に示す塗料組成物の各成分にてメタリック塗
料を調製し、エアスプレーガンとしてＷ−９０−１８Ｎ
５Ｐ（岩用塗装機社製、圧送式エアスプレーガン、ノズ
ルロ径１．８ｍｍ）を用い、エアキャップにおける塗装
空気圧力を１７０ｋＰａ、塗装空気量を２８０ｍリット
ル／ｍｉｎとして、乾燥膜厚８μｍとなるように塗装
し、室温で５分間放置した。この塗板に、アクリル樹脂
／ウレタン樹脂系の二液型クリヤー塗料、ハイウレタン
Ｎｏ．６５００クリヤー（登録商標、日本油脂（株）
製）を乾燥膜厚３５μｍとなるように塗装した。室温に
て約１０分間放置した後、７５℃で３０分間焼き付け、
塗装板を得た。これらの塗装板を用いて、塗膜外観性、
密着性を評価した。評価結果を表１に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１の注＊１Ｍｅｔａｌｕｒｅ〔ＡＶＥＲＹＤＥＮＮＩＳＯ
Ｎ社性、微小アルミ箔、加熱残分１０％、商標〕＊２アクリデイックＡ−１９０〔大日本インキ（株）
社製、アクリル樹脂、加熱残分５０％、商標〕＊３ＣＡＢ３８１−０．５〔イーストマンケミカル
ズ社製、セルロ−スエステル、商標〕＊４Ｍｅｔａｌｕｒｅの固形分／（ＣＡＢ３８１−
０．５の重量＋アクリデイツクＡ−１９０の固形分）＊５１００×（ＣＡＢ３８１−０．５の重量）／（Ｃ
ＡＢ３８１−０．５の重量＋アクリデイツクＡ−１９０
の固形分）

【００２３】（１）メッキ調外観性は、目視評価にて、
以下のように評価した。○はメッキ調に仕上がってい
る。△はわずかにメッキ調に仕上がっている。×は通常
のシルバーメタリック調またはモドリムラが発生してい
る。

【００２４】（２）密着性は、カッターナイフにて素
地に達するようにカット線を入れ、１ｍｍ×１ｍｍの正
方形１００個を描き、その表面にセロハンテープを貼り
つけ、それを急激に剥離した後の塗面状態を観察した。
○はゴバン目塗膜の剥離が全く認められない。×はゴバ
ン目塗膜の剥離が１０個以上認められたことを示す。

【００２５】実施例２、比較例５〜８住友ダウ（株）製ＡＢＳ基材、クララスチックＭＶをイ
ソプロピルアルコールを用いて脱脂し、被塗物とした。
次に、実施例１に示した塗料組成物を、表２に示した塗
装条件にて、乾燥膜厚８μｍとなるように塗装し、室温
で５分間放置した。この塗板に、アクリル樹脂／ウレタ
ン樹脂系の二液型クリヤー塗料、ハイウレタンＮｏ．６
５００クリヤー（登録商標、日本油脂（株）製）を乾燥
膜厚３５μｍとなるように塗装した。室温にて約１０分
間放置した後、７５℃で３０分間焼き付け、塗装板を得
た。これらの塗装板を用いて、塗膜外観性、密着性を評
価した。評価結果を表２に示した。

【００２６】表２中のスプレーガン種は下記の通りであ
る。ａ：「Ｗ−９０−１８Ｎ５Ｐ」、岩田塗装機社製、圧送
式エアスプレーガンｂ：「５９Ａ×２４１−Ｐ１」、ビンクス社製、圧送式
エアスプレーガンｃ：「Ｆ１００Ｌ−Ｐ」、明治機械社製、圧送式低圧ス
プレーガン

【００２７】

【表２】

【００２８】表１から、塗装条件が本発明範囲であって
も、塗料組成物が本発明範囲内になければ、メッキ調外
観性及び密着性を両立させることはできないことが分か
る。表２から、塗料組成物が本発明範囲であっても、塗
装条件が本発明範囲内になければ、良好なメッキ調外観
性は得られないことが分かる。一方、両者を満足する実
施例は、メッキ調外観性及び密着性共に優れている。

【発明の効果】本発明の塗膜形成方法によれば、塗膜物
性に問題のない、メッキ調の外観性を有する塗膜を形成
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 5/06 101 B05D 1/02 B05D 7/24 302 B05D 7/24 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗物に、溶剤、微小金属箔及び塗膜形
成樹脂を含む塗料組成物をエアスプレーガンを用いて霧
化塗装する塗膜形成方法において、微小金属箔（Ａ）
は、厚さが０．０８μｍ以下で、かつ平均粒径が５〜４
０μｍであり、塗膜形成樹脂は、繊維素系樹脂（Ｃ）又
は繊維素系樹脂（Ｃ）及びそれ以外の樹脂（Ｂ）からな
り、微小金属箔（Ａ）対塗膜形成樹脂の重量比率が、１
対０．３〜１対４０であり、繊維素系樹脂（Ｃ）は塗膜
形成樹脂中に５〜１００重量％含有し、塗料組成物は、
塗装時固形分が０．１〜１０重量％であり、かつエアス
プレーガンは、ノズル口径が３ｍｍ以下で、エアキャッ
プにおける塗装空気圧力が４５〜２４５ｋＰａであるこ
とを特徴とする塗膜形成方法
【請求項２】被塗物に、溶剤、微小金属箔及び塗膜形
成樹脂を含む塗料組成物を低圧スプレーガンを用いて霧
化塗装する塗膜形成方法において、微小金属箔（Ａ）
は、厚さが０．０８μｍ以下で、かつ平均粒径が５〜４
０μｍであり、塗膜形成樹脂は、繊維素系樹脂（Ｃ）又
は繊維素系樹脂（Ｃ）及びそれ以外の樹脂（Ｂ）からな
り、微小金属箔（Ａ）対塗膜形成樹脂の重量比率が、１
対０．３〜１対４０であり、繊維素系樹脂（Ｃ）は塗膜
形成樹脂中に５〜１００重量％含有し、塗料組成物は、
塗装時固形分が０．１〜１０重量％であり、かつ低圧ス
プレーガンは、ノズル口径が３ｍｍ以下で、かつ塗装空
気量が４００〜６００リットル／ｍｉｎであることを特
徴とする塗膜形成方法。