JP6055192B2 - 塗装基材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗装基材及びその製造方法に関するものである。

従来、メタリック塗膜として、特定明度のグレー色、ソリッドカラー色、シルバー色又はカラーメタリック色の下地塗膜上に、光線透過率が特定の範囲に設定された透け色のメタリック塗料を積層したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

そして、このメタリック塗膜によれば、膜厚のバラツキによる色差が生じない、中明度〜高明度で優れた彩度、光輝感、色調を付与することができるというものである。

特開平１０−２８９２６号公報

しかし、上記のような従来の塗膜は２コート以上の塗装で意匠性を高めようとするものである。例えば、特許文献１に記載のメタリック塗膜は、下地塗料、メタリック塗料、クリヤー塗料の３コートの塗装で形成されている。このように、従来の塗膜は１コートの塗装で意匠性のみならず耐候性までも高めようとするものではない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、１コートの塗装で意匠性及び耐候性に優れる塗装基材及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る塗装基材は、表面に凹凸が形成された窯業系基材と、前記窯業系基材の表面に形成された塗料組成物の塗膜とからなり、前記塗料組成物は、透明顔料、高輝性顔料、樹脂成分を含有し、前記透明顔料として、粒度が０．０１〜０．５μｍである複合酸化物系顔料が用いられ、前記高輝性顔料として、チタンコートマイカ及び金属フレークからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ粒度が２０〜４０μｍであるものが用いられ、前記樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂及び珪素アルコキシド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられ、前記透明顔料の添加量は顔料重量濃度で１０〜２０％であり、前記高輝性顔料の添加量は顔料重量濃度で１〜２０％であり、前記塗料組成物で形成された塗膜の膜厚が１０μｍである場合の可視光線透過率と、前記塗膜の膜厚が２０μｍである場合の可視光線透過率との差が３０％以上であることを特徴とするものである。
本発明に係る塗装基材の製造方法は、塗料組成物を用いる塗装基材の製造方法であって、前記塗料組成物は、透明顔料、高輝性顔料、樹脂成分を含有し、前記透明顔料として、粒度が０．０１〜０．５μｍである複合酸化物系顔料が用いられ、前記高輝性顔料として、チタンコートマイカ及び金属フレークからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ粒度が２０〜４０μｍであるものが用いられ、前記樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂及び珪素アルコキシド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられ、前記透明顔料の添加量は顔料重量濃度で１０〜２０％であり、前記高輝性顔料の添加量は顔料重量濃度で１〜２０％であり、前記塗料組成物で形成される塗膜の膜厚が１０μｍである場合の可視光線透過率と、前記塗膜の膜厚が２０μｍである場合の可視光線透過率との差が３０％以上であり、表面に凹凸が形成された窯業系基材の表面に前記塗料組成物を１コート１ベーク方式で塗装することを特徴とする。

本発明によれば、１コートの塗装で意匠性及び耐候性に優れる。

本発明に係る塗装基材の一例を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した概略断面図である。 本発明に係る塗装基材の他の一例を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係る塗料組成物１は、次のような透明顔料、高輝性顔料、樹脂成分を含有するものである。

すなわち、透明顔料としては、上記の塗料組成物１で形成された塗膜２の膜厚が１０μｍである場合の光透過率が６０〜８０％であり、かつ、上記の塗膜２の膜厚が２０μｍである場合の光透過率が２５〜４０％であるものを用いる。これにより、塗膜２の明るい部分と暗い部分との明度差（コントラスト）が大きくなり、意匠性を高めることができるものである。なお、光透過率は、波長３６０〜８３０ｎｍ程度の可視光線の透過率を意味する。

特に塗膜２の膜厚が１０μｍである場合の光透過率と、塗膜２の膜厚が２０μｍである場合の光透過率との差が３０％以上であることが好ましい。これにより、塗膜２の意匠性をさらに高めることができるものである。

上記の塗膜２の膜厚が１０μｍである場合の光透過率が６０％未満であるとき及び８０％を超えるときはいずれも塗膜２の意匠性を高めることができない。また、上記の塗膜２の膜厚が２０μｍである場合の光透過率が２５％未満であるとき及び４０％を超えるときも同様にいずれも塗膜２の意匠性を高めることができない。

透明顔料の具体例としては、ブルー、グリーン、イエロー、ブラウン等の有色のものを挙げることができる。

ブルーの透明顔料としては、例えば、金属成分がＣｏ−Ｚｎ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ａｌ、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ等の組成からなる複合酸化物系顔料を用いることができる。

グリーンの透明顔料としては、例えば、金属成分がＣｏ−Ａｌ−Ｃｒ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｚｎ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｔｉ等の組成からなる複合酸化物系顔料を用いることができる。

イエローの透明顔料としては、例えば、金属成分がＦｅ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｓｂ、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｓｂ等の組成からなる複合酸化物系顔料を用いることができる。

ブラウンの透明顔料としては、例えば、金属成分がＴｉ−Ｆｅ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｚｎ等の組成からなる複合酸化物系顔料を用いることができる。

透明顔料の粒度は、０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。なお、粒度は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での平均粒径を意味する。

また高輝性顔料としては、例えば、マイカ（雲母）粒子の表面を二酸化チタンで被覆して形成されたチタンコートマイカや、金属フレーク（アルミニウム、鉄、ステンレス等）等を用いることができる。

高輝性顔料の粒度は、２０〜４０μｍであることが好ましい。なお、この粒度も上記と同様の意味である。

また樹脂成分としては、無色透明又は有色透明なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂、珪素アルコキシド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。

そして、本発明に係る塗料組成物１は、上記の樹脂成分に上記の透明顔料及び高輝性顔料を添加して配合することによって調製することができる。このときの透明顔料の添加量は顔料重量濃度（ＰＷＣ：Pigment Weight Concentration）で１０〜２０％であることが好ましく、高輝性顔料の添加量は顔料重量濃度で１〜２０％であることが好ましい。なお、塗料組成物１は適当な溶媒で希釈して塗装に適した粘度に調整してもよい。

また本発明に係る塗装基材４は、上記のようにして得られた塗料組成物１を図１（ａ）のように基材３の表面に塗装し、焼き付けて乾燥させることによって製造することができる。すなわち、この塗装は１コート１ベーク方式で行うことができる。

ここで、基材３としては、特に限定されるものではないが、例えば、窯業系基材等を用いることができる。窯業系基材は、例えば、セメント、シリカ、補強繊維等を主成分とするセメント系の水性スラリーを抄造法や注型法等で成形した後に養生硬化させることによって得ることができる。このような窯業系基材を用いて得られた塗装基材４は、例えば外壁材等に利用することができる。

基材３の表面に塗料組成物１で形成された塗膜２の膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば１〜２０μｍである。図１（ｂ）に示すように、Ａ方向やＢ方向のように塗膜２を見る角度が異なると、塗膜２中を透過する光線の光学的距離（光路長）が異なり、さらには光線が透明顔料及び高輝性顔料で散乱されることによって、塗膜２の同じ付近でも異なる色に見える。このように、１コートの塗装で意匠性に優れた塗膜２を形成することができるものである。しかも塗膜２の膜厚が厚くなるほど光透過率を低くしているので、１コートの塗装で耐候性にも優れた塗膜２を形成することができるものである。

なお、所望の透明顔料が用いられているか否かの確認は、次のようにして行うことができる。すなわち、基材３として無色透明のガラス板やプラスチックフィルムを用い、この基材３の表面に膜厚が１０μｍ及び２０μｍである塗膜２を形成し、この塗膜２の光透過率を分光光度計を用いて測定することによって上記の確認を行うことができる。

また、図１に示す基材３は塗装面が平坦なものであるが、図２（ａ）のように表面に凹凸が形成された基材３を用い、この凹凸面を塗装面として上記の塗料組成物１を塗装するようにしてもよい。この場合も、図２（ｂ）に示すように、Ａ方向やＢ方向のように塗膜２を見る角度が異なると、塗膜２中を透過する光線の光学的距離（光路長）が異なり、さらには光線が透明顔料及び高輝性顔料で散乱されることによって、塗膜２の同じ付近でも異なる色に見える。しかもこの場合には、基材３の表面の凹凸自体によって意匠性をさらに高めることができるものである。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（透明顔料）
微粒子複合酸化物顔料である大日精化工業（株）製「ダイピロキサイドＴＭカラー」（Ｃｏ−Ａｌ（ブルー）、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｔｉ（グリーン）、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｓｂ（イエロー））を用いた。また、水酸化鉄、フタロシアニンブルーを用いた。

（高輝性顔料）
粒度の異なる２種のチタンコートマイカ（メルク社製パール顔料「イリオジン」）を用いた。

（樹脂成分）
アクリル樹脂を用いた。

（塗料組成物）
上記の樹脂成分に上記の透明顔料及び高輝性顔料を表１に示す添加量で添加して配合することによって、１０種の塗料組成物１を調製した。

次に、基材３として、表面が平坦な無色透明のガラス板を用い、この基材３の表面に膜厚が１０μｍ及び２０μｍである塗膜２を形成し、この塗膜２の光透過率を分光光度計を用いて測定した。そして、この測定結果に基づいて１０種の塗料組成物１を表１に示すように実施例１〜７及び比較例１〜３に分けた。

（塗装基材）
基材３として、表面に凹凸が形成された窯業系基材を用い、この基材３の表面に上記の各塗料組成物１を塗装し、焼き付けて乾燥させることによって、実施例１〜７及び比較例１〜３の塗装基材４を製造した。このように、１コート１ベーク方式の塗装で形成された各塗膜２（膜厚１５μｍ）について、次のように意匠性及び耐候性を評価した。

（意匠性）
グレースケールを用いて塗膜２の最も明るい部分と最も暗い部分との明度差（コントラスト）を目視観察により判定した。

「◎」：コントラストが最大（明度差３以上）であるもの。

「○」：コントラストが大（明度差２以上３未満）であるもの。

「△」：コントラストが中（明度差１以上２未満）であるもの。

「×」：コントラストが小（明度差１未満）であるもの。

（耐候性）
サンシャインウェザーメーター（スガ試験機（株）製）による促進耐候性試験（２０００時間）の前後の塗膜２の色差（△Ｅ）をコニカミノルタ社製色彩色差計「ＣＲ−３００」を用いて測定した。

「○」：△Ｅ＜３であるもの。

「×」：３≦△Ｅ＜６であるもの。

「××」：６≦△Ｅであるもの。

表１から明らかなように、比較例１〜３については、１コートの塗装では意匠性及び耐候性を高めることができないのに対して、所定の透明顔料を用いた実施例１〜７については、１コートの塗装で意匠性及び耐候性を高めることができることが確認された。

１ 塗料組成物
２ 塗膜
３ 基材
４ 塗装基材

Claims (2)

1. 表面に凹凸が形成された窯業系基材と、
   前記窯業系基材の表面に形成された塗料組成物の塗膜とからなり、
   前記塗料組成物は、透明顔料、高輝性顔料、樹脂成分を含有し、
   前記透明顔料として、粒度が０．０１〜０．５μｍである複合酸化物系顔料が用いられ、
   前記高輝性顔料として、チタンコートマイカ及び金属フレークからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ粒度が２０〜４０μｍであるものが用いられ、
   前記樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂及び珪素アルコキシド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられ、
   前記透明顔料の添加量は顔料重量濃度で１０〜２０％であり、
   前記高輝性顔料の添加量は顔料重量濃度で１〜２０％であり、
   前記塗料組成物で形成された塗膜の膜厚が１０μｍである場合の可視光線透過率と、前記塗膜の膜厚が２０μｍである場合の可視光線透過率との差が３０％以上であることを特徴とする塗装基材。
2. 塗料組成物を用いる塗装基材の製造方法であって、
   前記塗料組成物は、透明顔料、高輝性顔料、樹脂成分を含有し、
   前記透明顔料として、粒度が０．０１〜０．５μｍである複合酸化物系顔料が用いられ、
   前記高輝性顔料として、チタンコートマイカ及び金属フレークからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、かつ粒度が２０〜４０μｍであるものが用いられ、
   前記樹脂成分として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂及び珪素アルコキシド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられ、
   前記透明顔料の添加量は顔料重量濃度で１０〜２０％であり、
   前記高輝性顔料の添加量は顔料重量濃度で１〜２０％であり、
   前記塗料組成物で形成される塗膜の膜厚が１０μｍである場合の可視光線透過率と、前記塗膜の膜厚が２０μｍである場合の可視光線透過率との差が３０％以上であり、
   表面に凹凸が形成された窯業系基材の表面に前記塗料組成物を１コート１ベーク方式で塗装することを特徴とする塗装基材の製造方法。

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