JP4557182B2 - 金属調光輝性塗膜形成方法および塗装物品 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、たとえば自動車、オートバイ、家電製品およびその部品等を対象とする工業塗装用として下地隠蔽性に優れかつ好適な高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を与える、金属調光輝塗膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
金属調の光沢を有するメタリック塗膜を形成する光輝性塗料として、従来からアルミニウム粉末や雲母粉末を含有させたメタリック塗料が用いられている。例えば被塗物表面に形成されたアルミニウム粉末を含有する第1メタリック塗膜と、該第1メタリック塗膜表面に形成された表面に金属光輝感をもつ燐片状ガラス粉末を含有する第2メタリック塗膜と、該第2メタリック塗膜表面に形成されたクリヤー塗膜とよりなるメタリック塗膜が提案されている(特許文献1)が、ここで用いる金属光沢をもつ燐片状ガラス粉末では真珠光沢が得られない欠点があった。
【特許文献1】
特開平2−160079号公報
【0003】
また、被塗物の表面に光輝性材料を0.1〜30質量部含有する透明もしくはカラー化されたメタリック塗膜層およびこのメタリック塗膜層で用いた光輝性材料と種類、粒径又は含有量において少なくともいずれかが異なる光輝性材料を0.1〜30質量部含有する透明もしくはカラー化されたメタリック塗膜層を少なくとも2層積層してなるメタリック塗膜構造が提案されている(特許文献2参照)。
【特許文献2】
特開平3−270768号公報
【0004】
しかしながら、それぞれのメタリック塗膜層が同じ種類の光輝性材料を使用する場合、真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を得ることが困難であり、それぞれのメタリック塗膜層に異なる光輝材を使用する場合は、高彩度で立体感のある塗膜をうるために、2層のメタリック層以外に最下層に光輝性材料を含有するソリツドカラーを必要とし、かつ真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感に欠ける欠点があった。
【0005】
また、チタン白顔料およびアルミニウムフレークを含有し、マンセルカラーチャートN7〜N9の色調になる着色ベースコートを塗装し、さらに酸化チタンで被覆された燐片状雲母粉末を含有するホワイトパール調またはシルバーパール調のベースコートを塗装後、クリヤー塗装を行い、加熱硬化させる3コート1ベークの複層塗膜形成法が提案されている(特許文献3参照)。しかしながら、酸化チタンを用いることによって素材の色調を隠蔽する性能は高まるが、金属調の光輝感に欠ける欠点があった。
【特許文献3】
特開平8−164358号公報
【0006】
金属光沢を得る方法として、ベースコート塗料(A)、メタリック塗料(B)及びクリヤー塗料(C)を順次塗装する複層塗膜形成方法であって、ベースコート塗料(A)に着色顔料を用いて塗膜の明るさ(明度)をL値で0〜40とし、さらに、メタリック塗料(B)におけるメタリック顔料として、厚さ0.01〜0.2μm、アスペクト比100〜300のアルミニウム薄片を使用し、かつ、このアルミニウム薄片100重量部あたりの樹脂組成物の配合比率が固形分で400重量部以下であることを特徴とする複層塗膜形成方法が知られている。(特許文献4公報参照)。しかしながら、この方法では、アルミニウム顔料を主体としたメタリック塗料(B)を用いるため、真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感に欠ける欠点があった。
【特許文献4】
特開2000−084483号
【0007】
さらに、ビヒクルおよび2種以上の干渉光輝性顔料を含む塗料組成物であって、前記2種以上の干渉光輝性顔料中、1種が(a)平均粒径5〜10μmの干渉光輝性顔料および他の1種が(b)平均粒径10〜30μmの(a)と異種の光輝材である光輝性塗料組成物が提案されている(特許文献5参照)。しかしながら、この方法でも真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感を得ることができない。
【特許文献5】
特開2003−73621号公報
【0008】
また、塗膜表面の大粒径光輝材の配向を均一にして形成された塗膜の光輝感にムラを生じさせない方法として、光輝性ベース塗膜を形成する第1ステージには、平均粒子径が10μm以下の小粒径鱗片状光輝材を用い、光輝性ベース塗膜を形成する第2ステージには、平均粒子径が15μm以上の大粒径鱗片状光輝材を用いる塗膜形成方法が知られている(特許文献6参照)。しかしながら、この方法では、アルミニウム顔料を主体としたメタリック塗料を用いるため、真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感に欠ける欠点があった。
【特許文献6】
特開2002−102798号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、下地隠蔽性に優れかつ高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感が得られる、塗料組成物、塗膜形成方法および塗装物品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る金属調光輝性塗膜形成方法は、
(A)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmのアルミニウム顔料
(B)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満のアルミニウム顔料および
(C)平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmのアルミニウム顔料を含有しており、
アルミニウム顔料(A)と(B)との固形分質量比(A/B)が10/90〜90/10であり、アルミニウム顔料(C)の固形分質量に対するアルミニウム顔料(A)と(B)との合計固形分質量比((A+B)/C)が90/10〜30/70であり、樹脂固形分100質量部に対して、アルミニウム顔料(A)と(B)と(C)との合計固形分質量(A+B+C)が5〜50質量部である第1ベースのメタリック塗料、
微小鱗片状顔料、または微小鱗片状顔料及びアルミニウム顔料(D)を配合してなる第2ベースの光輝性塗料、および、クリヤー塗料を順次塗装して、焼付け硬化させることを特徴とする。
【0011】
好ましくは、光輝性塗料において、微小鱗片状顔料とアルミニウム顔料との合計固形分質量が樹脂固形分100質量部に対して2〜50質量部である。
【0012】
また、好ましくは、上記アルミニウム顔料がアルミニウムフレーク顔料、着色アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆アルミニウムフレーク顔料および蒸着アルミニウムフレーク顔料からなる群より選ばれた一種または二種以上からなる。
【0013】
また、好ましくは、微小鱗片状顔料が、金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆合成マイカ顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属酸化物被覆板状酸化鉄、ステンレスフレーク、金属チタンフレーク顔料、板状硫化モリブデン、板状塩化ビスマス、板状酸化鉄およびコレステリック液晶ポリマーからなる群より選ばれた一種または二種以上からなる。
【0014】
また、好ましくは、光輝性塗料において、アルミニウム顔料と微小鱗片状顔料との比率が、0〜50:100〜50質量部である。さらに、上記塗料によって形成された塗膜を備えた塗装物品である。
【発明の効果】
【0015】
本発明者らは、前記の問題点を解決するために鋭意研究を進めた結果、被塗物表面に形成する下地塗膜に第1ベースのメタリック塗料において、
(A)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmのアルミニウム顔料
(B)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満のアルミニウム顔料および
(C)平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmのアルミニウム顔料を含み、
アルミニウム顔料の固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10、(A+B)/Cが90/10〜30/70であり、樹脂固形分100質量部に対して、(A+B+C)が固形分で5〜50質量部であるメタリック塗料、その上に微小鱗片状顔料、または微小鱗片状顔料及びアルミニウム顔料を配合してなる光輝性塗膜を形成し、さらに、クリヤー塗膜を形成させる3層塗膜にし、焼付硬化させることにより、下地隠蔽性に優れかつ高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感が得られることを見出し、本発明に至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に、本発明の構成について詳述する。
〈メタリック塗料〉
本発明の第1ベースであるメタリック塗料は3種類のアルミニウム顔料を配合してなる塗料であって、下地隠蔽性に優れかつ金属調の輝度感(キラキラ感)を発現する。
〈光輝性塗料〉
本発明の第2ベースである光輝性塗料は微小鱗片状顔料、または微小鱗片状顔料及びアルミニウム顔料を配合してなる塗料であって、真珠光沢を発現する。
また、第1ベースであるメタリック塗膜の上に光輝性塗膜を重ねることによって、金属調の輝度感(キラキラ感)を持ち、さらに真珠光沢と深み(立体感)を併せ持つ色調が発現されてくる。
【0017】
使用されるアルミニウム顔料(A)、(B)、(C)、(D)としては、アルミニウムフレーク顔料、着色アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆アルミニウムフレーク顔料、蒸着アルミニウムフレーク顔料等がある。本発明に述べる各粒子の性状は、次に示す測定方法により求めることが出来る。平均粒子径D50は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される粒度分布の50%の値を示す。粒子平均厚み(μm)は、[4000/水面被覆面積(cm2/g)]式により求められた値であり、測定方法は例えば「アルミニウムハンドブック」(昭和47年4月15日発行第9版、社団法人、軽金属協会;朝倉書店)1243ページに記載されている。
【0018】
(A)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmのアルミニウム顔料は、塗膜に輝度感、フリップフロップ性を与えることができるが、隠蔽性に劣るという特徴がある。市販されているアルミニウム顔料としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 56−501」「アルペースト TCR−3030」「アルペースト TCR−3040」などがある。
【0019】
このアルミニウム顔料(A)は平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmである。平均粒子径D50が40μmを超えおよび/または平均厚さが2.5μmを超えると、塗膜の外観性が低下し、好ましくない。更に好ましくは平均粒子径D50が13〜30μmであり、特に好ましくは13〜25μmである。また、更に好ましくは顔料粒子の平均厚さが0.5〜2.0μmであり、特に好ましくは0.5〜1.5μmである。
【0020】
(B)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満のアルミニウム顔料は、塗膜に、フリップフロップ性、及び輝度感を大きく損なわない程度で隠蔽性を与えるという特徴がある。市販されているアルミニウム顔料(B)としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 61−528」、昭和アルミニウム(株)製「SAP 550N」などがある。
【0021】
アルミニウム顔料(B)は、平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満である。平均粒子径D50が40μm超および/または平均厚さが0.01μm未満の場合、安定したアルミニウム顔料を得ることが困難となり、好ましくない。更に好ましくは顔料(B)の平均粒子径D50が13〜30μmであり、特に好ましくは13〜25μmである。また、更に好ましくは顔料(B)の平均厚さが0.01〜0.45μmであり、特に好ましくは平均厚さが0.02〜0.4μm以下である。
【0022】
(C)平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmのアルミニウム顔料(C)は、塗膜に隠蔽性を与えることができるが、フリップフロップ性及び輝度感が得られないという特徴がある。市販されているアルミニウム顔料(C)としては、東洋アルミニウム(株)製「アルペースト 6390NS」「アルペースト 5680NS」などがある。
【0023】
アルミニウム顔料(C)は平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmである。顔料(C)の平均粒子径D50が4μm未満および/または平均厚さが0.01μm未満の場合にも光輝感が低下し、好ましくない。また、顔料(C)の平均粒子径D50が13μmを超え、平均厚さが1.3μmを超える場合は、光輝感が低下し、好ましくない。更に好ましくは顔料(C)の平均粒子径D50が5〜12μmである。また、更に好ましくは、顔料(C)の平均厚さが0.01〜1.0μmであり、特に好ましくは0.01〜0.5μmである。
【0024】
アルミニウム顔料(A)とアルミニウム顔料(B)との質量比(A/B)は、10/90〜90/10であり、好ましくは10/90〜80/20であり、より好ましくは10/90〜70/30である。
【0025】
(A/B)が10/90よりも小さい場合には、輝度感が不足し金属光沢感が乏しくなり、下地隠蔽性に優れかつ高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を得る塗料組成物および塗膜が得がたくなる。(A/B)が90/10よりも大きい場合には、隠蔽性が不足して素地の影響を受けやすく、安定した下地隠蔽性に欠け高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を得る塗料組成物および塗膜が得がたくなる。
【0026】
また、アルミニウム顔料(A)、アルミニウム顔料(B)を足した質量とアルミニウム顔料(C)との質量比((A+B)/C)は、90/10〜30/70であり、好ましくは90/10 〜40/60であり、より好ましくは90/10〜50/50である。
【0027】
((A+B)/C)が90/10よりも大きい場合には、隠蔽性が不足して素地の影響を受けやすく、安定した下地隠蔽性に欠け高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を得る塗料組成物および塗膜が得がたくなる。((A+B)/C)が30/70より小さい場合には、輝度感が不足し、高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を得る塗料組成物および塗膜が得がたくなる。
【0028】
さらに、アルミニウム顔料(A)(B)(C)の合計量は、樹脂固形分100質量部に対して、5〜50質量部であり、好ましくは5〜40質量部であり、より好ましくは5〜30質量部である。アルミニウム顔料(A)(B)(C)の合計量が 5質量部未満の場合は、隠蔽性が不十分となり、50質量部を超える場合には、外観性が低下し、好ましくない。
【0029】
上記のアルミニウム顔料(A)(B)(C)は、それぞれ適宜、1種または2種以上を使用することができる。
【0030】
アルミニウム顔料(A)(B)(C)(D)は、塗膜に隠蔽性および金属調のメタリック感を付与する顔料であり、アルミニウムをステアリン酸のような脂肪酸とともにボールミルで粉砕処理する通常の方法によって調整されたリーフィング、セミリーフィングまたはノンリーフィング系のアルミニウムフレークであってよい。さらに基体のアルミニウムフレークに有機着色顔料または無機着色顔料を薄片状にコーティングした着色アルミニウムフレーク顔料を用いてもよい。
【0031】
前記微小鱗片状顔料としては金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆合成マイカ顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属酸化物被覆板状酸化鉄、ステンレスフレーク、金属チタンフレーク顔料、板状硫化モリブデン、板状塩化ビスマス、板状酸化鉄、およびコレステリック液晶ポリマー等であり、粒子径は2〜70μm、好ましくは4〜60μm、さらに好ましくは5〜50μmであり、厚さは0.1〜2.5μm、好ましくは0.2〜2.0μmである。
【0032】
上記金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆合成マイカ顔料は天然もしくは合成のマイカ粉末(雲母粉末)に、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料は酸化アルミニウム粉末に、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料はシリカ粉末に、また金属酸化物被覆板状酸化鉄は、板状酸化鉄粉末に、TiO2、Fe2O3、SnO2、ZrO2等の金属酸化物により被覆されたものである。
【0033】
光輝性塗料に含有される微小鱗片状顔料、または微小鱗片状顔料及びアルミニウム顔料(D)の合計固形分質量は、樹脂固形分100質量部に対して2〜50質量部であることが好ましく、3〜40質量部であることが更に好ましく、3〜30質量部であることが最も好ましい。これが2質量部より少ない場合には、第2コートの光輝性の発現が不十分になり易く、50質量部を超える場合には塗膜外観の低下が生じ易い。
【0034】
アルミニウム顔料(D)と微小鱗片状顔料との比率は、0〜50:100〜50質量部、好ましくは0〜40:100〜60質量部、さらに好ましくは0〜30:100〜70質量部である。
【0035】
アルミニウム顔料(D)と微小鱗片状顔料の比率においてアルミニウム顔料(D)の比率が50質量部を超える場合には、アルミニウム顔料(D)により隠蔽性が増加し、立体感がなくなり、また真珠光沢の光輝感が低下しやすい。
【0036】
メタリック塗料、光輝性塗料には必要に応じて、本発明の特徴である下地隠蔽性に優れかつ高度の真珠光沢と金属光沢を併せ持つ光輝感ならびに立体的な光輝感を失わない程度に着色顔料を使用することができる。使用できる顔料としては、例えば、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、イソインドリノン系顔料、金属錯体、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、マイクロ酸化チタン、カーボンブラック、体質顔料等が挙げられる。
【0037】
メタリック塗料に用いる着色顔料の添加量はアルミニウム顔料100質量部に対して好ましくは0〜100質量部、更に好ましくは0〜50質量部、最も好ましくは0〜30質量部である。100質量部を超える場合には、着色顔料による隠蔽性が増加し、金属調の輝度感が不十分になる。
【0038】
光輝性塗料に用いる着色顔料の添加量は、微小鱗片状顔料とアルミニウム顔料(D)との合計固形分質量100質量部に対して、好ましくは0〜50質量部、更に好ましくは0〜30質量部である。50質量部を超える場合には、着色顔料による隠蔽性が増加し、真珠光沢の光輝感が不十分になる。
【0039】
メタリック塗料、光輝性塗料に用いる熱硬化性樹脂成分としては、架橋性官能基を有し、アクリル系モノマーと他のエチレン系不飽和モノマーと共重合させてなるアクリル樹脂、多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して得られるポリエステル樹脂、多塩基酸と多価アルコールにさらに油脂・油脂脂肪酸(大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等)、天然樹脂(ロジン等)等の変性剤を反応させて変性させて得られるアルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、特に、アクリル樹脂およびポリエステル樹脂が好ましく用いられる。これらは、2種以上を組み合わせて使用することもできる。架橋剤は、メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、アミン系樹脂、ポリアミン系樹脂、多価カルボン酸系樹脂等から選ばれ、これらは、2種以上を組み合わせて使用することもできる。これらの熱硬化性樹脂成分と架橋剤は混合して使用され、加熱または常温で硬化反応を進行させることができる。
【0040】
メタリック塗料、光輝性塗料の塗膜形成用樹脂と架橋剤の割合としては、固形分換算で塗膜形成用樹脂が90〜50質量部、架橋剤が10〜50質量部であり、好ましくは塗膜形成用樹脂が85〜60質量部であり、架橋剤が15〜40質量部である。架橋剤が10質量部未満では(塗膜形成用樹脂が90質量部を超えると)、塗膜中の架橋が十分でない。一方、架橋剤が50質量部を超えると(塗膜形成用樹脂が50質量部未満では)、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。
【0041】
メタリック塗料、光輝性塗料には、上記成分の他に、塗料や塗膜の性能を改善することを目的として、沈降防止剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、架橋性重合体粒子(ミクロゲル)等を適宜添加することができる。
【0042】
本発明の金属調光輝性塗膜形成方法に用いる塗料組成物は、トルエン、キシレン等の炭化水素類、アセトン、メチルエテルケトン等のケトン類、酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ等のエステル類、アルコール類等の有機溶剤で溶解または分散した液状の状態で使用される。
【0043】
本発明の塗膜形成方法は、基材にメタリック塗膜を形成後、光輝性塗膜を形成し、その後、クリヤー塗料を用いてトップコート層を形成するものである。
【0044】
上記基材としては、限定されるものでなく、鉄、アルミニウム、銅またはこれらの合金等の金属類;ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料;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、エポキシ樹脂等の樹脂類や各種のFRP等のプラスチック材料;木材、繊維材料(紙、布等)等の天然または合成材料等が挙げられる。
【0045】
本発明の塗膜形成方法においては、上記基材にメタリック塗膜を介して光輝性塗料を塗装した後、クリヤー塗料を塗装する。この場合、必要に応じて、化成処理、下塗り塗装、中塗り塗装等を施しておいてもよい。
【0046】
本発明の塗膜形成方法においては、まず上記基材に、メタリック塗膜を形成し、次に、光輝性塗料を用いて光輝性塗膜を形成する。上記光輝性塗料組成物において光輝性塗膜は、その下層を完全には隠蔽せず、下層として存在するメタリック塗膜と複合された塗膜となってはじめて金属調の輝度感(キラキラ感)を持ち、さらに真珠光沢と深み(立体感)を併せ持つ色調が発現されてくる。
【0047】
光輝性塗料は、硬化状態のメタリック塗膜上に塗装されるか、または、未硬化状態のメタリック塗膜上にウェットオンウェットで塗装される。塗装方法は、エアースプレー、エアレススプレー、静電塗装等の方法で行うことができる。また、光輝性塗膜の塗装膜厚は光輝性塗膜の硬化塗膜として、特に制限はないが一般に5〜30μmの範囲で塗装される。該塗膜は、常温から160℃の範囲で架橋硬化させることが可能である。常温から100℃では、2液ウレタン塗料の使用が好ましく、100℃から160℃では、たとえば、1液型のアクリルメラミン塗料の使用が好ましいが、特にこれらに限定されるものではない。
【0048】
クリヤー塗料は、公知の熱硬化性樹脂組成物を配合した液状塗料である。
クリヤー塗料の塗料組成物としては、熱硬化性樹脂分、溶剤、塗料用添加剤を主成分とし、さらに塗膜の透明性や外観性を損なわない範囲で必要に応じて着色顔料等意匠性に関わる材料を配合しても良い。
【0049】
クリヤー塗料に用いる熱硬化性樹脂成分としては、従来公知の材料が使用できる。例えば、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、フッ素樹脂等から選ばれる基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂、ブロックイソシアネート樹脂等から選ばれる架橋剤から構成される樹脂成分が挙げられる。また、架橋反応がカルボキシル基(ブロックされたカルボキシル基を含む)とエポキシ基によるものおよびシラノール基の自己縮合やシラノール基とヒドロキシル基の架橋剤反応によるものなども挙げられる。
【0050】
クリヤー塗料は、硬化した状態の光輝性塗膜上に塗装しても良いし、未硬化状態の光輝性塗膜上にウェットオンウェットで塗装しても良い。塗装方法はエアースプレー、エアレススプレー、静電塗装等の方法で行うことができる。特に限定しないがクリヤー塗膜の塗装膜厚は硬化塗膜として一般に15〜60μmの範囲が好ましい。該塗膜は、常温から160℃の範囲で架橋硬化させることが可能である。常温から100℃では、2液ウレタン塗料の使用が好ましく、100℃から160℃では、たとえば、1液型のアクリルメラミン塗料の使用が好ましいが、特にこれらに限定されるものではない。
【0051】
前記メタリック塗料、光輝性塗料、およびクリヤー塗料に使用される熱硬化性樹脂成分の架橋性官能基としては、架橋剤と架橋反応が可能な従来公知のものが使用される。例えば、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン基、ヒドロキシル基、ブロック化カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、シクロカーボネート基、ビニルエーテル基、ビニルチオエーテル基、アトミノメチロール基、アルキル化アミノメチロール基、アセタール基、ケタール基等が挙げられる。
【0052】
被塗物上に前記メタリック塗料、光輝性塗料、およびクリヤー塗料を塗装し金属調光輝性塗膜を形成する方法として、この順に3層をウェットオンウェットで塗装し、ついで3層を同時に硬化させる3コート1ベーク、メタリック塗料を硬化させた後、光輝性塗料上にウェットオンウェットでクリヤー塗料を塗装した後、3層を同時硬化させる3コート2ベーク、メタリック塗料、光輝性塗料、およびクリヤー塗料をそれぞれ硬化させる3コート3ベークが挙げられる。常温から160℃の範囲で架橋硬化させることが可能である。常温から100℃では、2液ウレタン塗料の使用が好ましく、100℃から160℃では、たとえば、1液型のアクリルメラミン塗料の使用が好ましいが、特にこれらに限定されるものではない。
【0053】
このようにして形成された光輝性塗膜層上に、トップコート層として、クリヤー塗膜を少なくとも一層形成する。上記光輝性塗膜層中に光輝性顔料が多い場合に、クリヤートップ塗料を2層以上塗装すると、表面の光輝感および立体感をさらに向上させることができる。
【0054】
また、これらのクリヤー塗料は、必要に応じて、その透明性を損なわない範囲で、着色顔料、体質顔料、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【実施例】
【0055】
以下に本発明を製造例、実施例、比較例により更に具体的に説明する。特に明記しない限り「部」および「%」はそれぞれ「質量部」および「質量%」を意味する。また、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0056】
(製造例1(樹脂溶液の製造))
温度計、かきまぜ機、還流用コンデンサーおよびモノマー滴下装置を備えたガラス製の2リットルフラスコに300部のキシレンを仕込み、徐々に昇温して還流状態にする。還流状態に保ち、スチレン75部、メチルメタクリレート140部、ブチルメタクリレート149部、ブチルアクリレート50部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート75部、アクリル酸10部とパーブチルZ(日本油脂株式会社製、t−ブチルペルオキシベンゾエート、重合開始剤)1部の混合溶液を、3時間を要して滴下装置から滴下した。滴下終了後3時間還流状態に保ち、ついで「パーブチルZ」0.5部およびキシレン10部を混合し、滴下装置から滴下した。さらに、2時間還流温度に保ち反応を続けた後、酢酸ブチル189.5部を加え室温まで冷却して、不揮発分50重量パーセントのアクリル樹脂溶液(α)を得た。
【0057】
(メタリック塗料(第1ベース) (a−1)〜(a−13)の作製)
製造例1で得た水酸基含有のアクリル樹脂(α)およびメラミン樹脂からなる樹脂、アルミニウム顔料、着色顔料を表1、表2、表3、表4および表5に示す比率で配合し、メタリック塗料(第1ベース) (a−1)〜(a−13)を作製した。なお、表中の着色顔料は、製造例1のアクリル樹脂(α)の一部を用いて常法に従ってサンドミル分散によりミルベース化したものを使用した。
【0058】
(メタリック塗料(第1ベース) (a−14)の作製)
製造例1で得た水酸基含有のアクリル樹脂(α)およびポリイソシアネート樹脂からなる樹脂、アルミニウム顔料、着色顔料を表4の(a−14)に示す比率で配合し、メタリック塗料(第1ベース) を作製した。
【0059】
(光輝性塗料(第2ベース) (b−1)〜(b−10)及び(b−12)〜(b−15)の作製)
製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(α)およびメラミン樹脂からなる樹脂、微小燐片状顔料、アルミニウム顔料、着色顔料を表1、表2、表3、表4および表5に示す比率で配合し、光輝性塗料(b−1)〜(b−10)及び(b−12)〜(b−15)を作製した。なお、表中の着色顔料は、製造例1のアクリル樹脂(α)の一部を用いて常法に従ってサンドミル分散によりミルベース化したものを使用した。
【0060】
(光輝性塗料(第2ベース) (b−11)の作製)
製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(α)およびポリイソシアネート樹脂からなる樹脂、微小燐片状顔料を表4の(b−11)に示す比率で配合し、光輝性塗料を作製した。
【0061】
表に掲載した各注は以下のとおりである。
注1) 「アルペースト TCR−3040」(商品名)、東洋アルミニウム(株)製、アルミニウム顔料、加熱残分80%、平均粒径D50 17μm、平均厚み=0.8μm
注2) 「アルペースト TCR−3030」(商品名)、東洋アルミニウム(株)製、アルミニウム顔料、加熱残分70%、平均粒径D50 21μm、平均厚み=1.0μm
注3) 「アルペースト 56−501」(商品名)、東洋アルミニウム(株)製、アルミニウム顔料、加熱残分75%、平均粒径D50 28μm、平均厚み=1.0μm
注4) 「SAP
550N」(商品名)、昭和アルミパウダー(株)製、アルミニウム顔料、加熱残分65%、平均粒径D50 21.1μm、平均厚み=0.24μm
注5) 「アルペースト 6390NS」(商品名)、東洋アルミニウム(株)製、アルミニウム顔料、加熱残分67%、平均粒径D50 8μm、平均厚み=0.18μm
注6) 商品名、石原産業株式会社製、酸化チタン、無機顔料
注7) 商品名、BASF社製、ブルー系着色顔料、有機顔料
注8) 商品名、BASF社製、レッド系着色顔料、有機顔料
注9) 商品名、三井サイテック株式会社製、混合アルキル化メラミン樹脂、不揮発分100%
注10) 商品名、住友バイエルウレタン株式会社製、ポリイソシアネート樹脂、不揮発成分=75%、イソシアネート含有量=16.5%
注11) 「カラーストリーム T20−01
WNT ビオラファンタジー」(商品名)、メルク株式会社製、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、不揮発分100%
注12) 「シラリックT60−23 WNT
クリスタルブルー」(商品名)、メルク株式会社製、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、ブルー色、不揮発分100%
注13) 「シラリックT60−21 WNT
ソラリスレッド」(商品名)、メルク株式会社製、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、レッド色、不揮発分100%
注14) 「イリオジン219 WNT
ルチルライラックパール」(商品名)、メルク株式会社製、金属酸化物被覆マイカ顔料、不揮発分100%
注15) 「シラリックT60−10 WNT
クリスタルシルバー」(商品名)、メルク株式会社製、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、シルバー色、不揮発分100%
【0062】
(外観評価板の作製)
ブリキ板上に、「ハイエピコNo.500シーラーホワイト」(日本油脂BASFコーティングス(株)製、商品名)を硬化後膜厚が30μmになるようにエアースプレー塗装し、5分セット後140℃で20分間焼付け硬化させて中塗板を作製した。
【0063】
(実施例1)
上記中塗り塗板上に、表1に示すメタリック塗料(第1ベース) (A−1)100部に対してトルエン50部、酢酸ブチル50部からなる希釈シンナーで希釈したものを、エアースプレーにて塗装し、メタリック塗料(第1ベース)塗膜とした。25℃で2分放置後、該メタリック塗料(第1ベース)塗膜上に表1に示す光輝性塗料(第2ベース) (B−1)100部に対してトルエン50部、酢酸ブチル50部からなる希釈シンナーで希釈したものを、エアースプレーにて塗装し光輝性塗料(第2ベース)塗膜とした。25℃で3分放置後、該光輝性塗料(第2ベース)塗膜上にクリヤーコート塗料(「ベルコートNo.6200クリヤー」、日本油脂BASFコーティングス(株)製、商品名)をエアースプレーにて塗装した。25℃で5分放置後、該複層塗膜を140℃で20分間焼付け硬化させて塗板を作製した。該複層塗膜の硬化後の膜厚は、メタリック塗料(第1ベース)の塗膜は10μm、光輝性塗料(第2ベース)の塗膜は10μm、クリヤー塗料の塗膜は30μmであった。
【0064】
(実施例2〜13)
実施例1と同様にして、表1、表2、表3、表4に示す実施例2〜13の塗板を作製した。
【0065】
(実施例14)
予め準備した中塗り塗板上に、表4に示す、メタリック塗料(第1ベース) (a−14)100部に対してトルエン50部、酢酸ブチル50部からなる希釈シンナーで希釈したものを、エアースプレーにて塗装し、メタリック(第1ベース)塗膜とした。該メタリック塗料(第1ベース)は、ウレタン硬化剤として「スミジュールN−75」(商品名、住友バイエルウレタン株式会社製、固形分=75%、イソシアネート含有量=16.5%)を使用した2液ウレタン塗料である。25℃(常温)で2分放置後、該メタリック塗料(第1ベース)塗面上に表4に示す光輝性塗料(第2ベース) (B−11)100部に対してトルエン50部、酢酸ブチル50部からなる希釈シンナーで希釈したものを、エアースプレーにて塗装し光輝性(第2ベース)塗膜とした。該光輝性塗料(第2ベース)は、ウレタン硬化剤としてスミジュールN−75(商品名、住友バイエルウレタン株式会社製、固形分=75%、イソシアネート含有量=16.5%を使用した2液ウレタン塗料である。25℃で3分放置後、該光輝性(第2ベース)塗面上にクリヤーコート塗料(「ハイウレタンNo.6500クリヤー」、2液型ポリウレタン塗料、日本油脂BASFコーティングス(株)製、商品名)をエアースプレーにて塗装した。25℃で3日間常温放置した。該複層塗膜の硬化後の膜厚は、メタリック塗料(第1ベース)の塗膜は10μm、光輝性塗料(第2ベース)の塗膜は10μm、クリヤー塗料の塗膜は30μmであった。
【0066】
(比較例1〜4)
実施例1と同様にして、表5に示す比較例1〜4の塗板を作製した。
【0067】
実施例1〜14および比較例1〜4の塗板について次に示す基準で各項目を評価した。
(下地の隠蔽)
◎: 下地を完全に隠蔽している。
○: 下地を隠蔽し実用上問題ない。
△: 下地がすけて見える。
×: 下地が完全にすける。
【0068】
(第1ベースの金属感)
◎: 金属感が充分ある。
○: 実用上問題のない金属感がある。
△: 金属感が弱い。
×: 金属感がない。
【0069】
(光輝性第2ベースの光輝感)
◎: 光輝感が充分ある。
○: 実用上問題のない光輝感がある。
△: 光輝感が弱い。
×: 光輝感がない。
【0070】
(塗膜外観)
◎: 問題ない。
○: 吸い込みあるいはチカチカがわずかにあるが実用上問題はない。
△: 吸い込みあるいはチカチカがわかる。
×: 吸い込みあるいはチカチカが簡単にわかる。
【0071】
(真珠光沢と金属光沢を併せもつ光輝感と立体的な光輝感)
◎: 十分に効果が発現した。
○: 実用上問題のない程度に効果が発現した。
△: 効果が不十分であった。
×:効果が発現しない。
以上の評価基準に従い、実施例1〜14および比較例1〜4の塗板を評価し、表1〜表5にまとめた。
【0072】
【表1】
【0073】
【表2】
【0074】
【表3】
【0075】
【表4】
【0076】
【表5】
【0077】
実施例1〜14においては、本発明の要件を満足しているが、下地の隠蔽性、塗膜外観に優れた、真珠光沢と金属光沢を併せ持つ金属調光輝性塗膜を得ることができた。
【0078】
しかし、表5の比較例1に示すように、メタリック塗料においてA/Bが低く、(A+B)/Cが大きく、光輝性塗料(第2ベース)において樹脂固形分に対する顔料の比率が小さい場合は、下地の隠蔽、メタリック塗膜の金属感、光輝性塗膜の光輝感に劣り、さらに真珠光沢と金属光沢を併せ持つ金属調光輝性塗膜を得られなかった。表5の比較例2に示すように、メタリック塗料においてA/Bが大きく、(A+B)/Cが小さく、光輝性塗料において樹脂固形分に対する光輝性顔料の比率が大きい場合は、メタリック塗膜の金属感に劣り、さらに真珠光沢と金属光沢を併せ持つ金属調光輝性塗膜を得られなかった。
【0079】
表5の比較例3のように、アルミニウム顔料(A+B+C)の配合量が少ない場合は、下地の隠蔽およびメタリック塗膜の金属感が劣り、さらに真珠光沢と金属光沢を併せ持つ金属調光輝性塗膜を得られなかった。
【0080】
表5の比較例4のように、メタリック塗料(第1ベース)の樹脂固形分に対するアルミニウム顔料(A+B+C)比率が大きくなると、塗膜外観やメタリック塗膜の金属感に劣り、さらに真珠光沢と金属光沢を併せ持つ金属調光輝性塗膜を得られなかった。
Claims (6)
- (A)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmのアルミニウム顔料
(B)平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μm未満のアルミニウム顔料および
(C)平均粒子径D50が4〜13μm未満、平均厚さが0.01〜1.3μmのアルミニウム顔料を含有しており、
アルミニウム顔料(A)と(B)との固形分質量比(A/B)が10/90〜90/10であり、アルミニウム顔料(C)の固形分質量に対するアルミニウム顔料(A)と(B)との合計固形分質量比((A+B)/C)が90/10〜30/70であり、樹脂固形分100質量部に対して、アルミニウム顔料(A)と(B)と(C)との合計固形分質量(A+B+C)が5〜50質量部である第1ベースのメタリック塗料、
微小鱗片状顔料、または微小鱗片状顔料及びアルミニウム顔料(D)を配合してなる第2ベースの光輝性塗料、および
クリヤー塗料
を順次塗装して、焼付け硬化させることを特徴とする、金属調光輝性塗膜形成方法。 - 前記光輝性塗料において、前記微小鱗片状顔料の固形分質量(前記微小鱗片状顔料と前記アルミニウム顔料(D)とを含む場合にはこれらの固形分質量の合計)が樹脂固形分100質量部に対して2〜50質量部であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記アルミニウム顔料(A)、(B)、(C)および(D)のうち少なくとも一つが、アルミニウムフレーク顔料、着色アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆アルミニウムフレーク顔料および蒸着アルミニウムフレーク顔料からなる群より選ばれた一種または二種以上であることを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記微小鱗片状顔料が、金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆合成マイカ顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属酸化物被覆板状酸化鉄、ステンレスフレーク、金属チタンフレーク顔料、板状硫化モリブデン、板状塩化ビスマス、板状酸化鉄およびコレステリック液晶ポリマーからなる群より選ばれた一種または二種以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つの請求項に記載の方法。
- 前記光輝性塗料において、前記アルミニウム顔料(D)と微小鱗片状顔料との質量比率が0〜50:100〜50質量部であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 請求項1〜5のいずれか一つの請求項に記載の方法によって形成された塗膜を備えていることを特徴とする、塗装物品。
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