本発明方法は、基材上に第1カラーベース塗料、第2カラーベース塗料、及びクリヤー塗料をウエットオンウエットで順次塗装して複層塗膜を形成するものである。
基材としては、鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の金属やこれらを含む合金、及びこれらの金属によるメッキまたは蒸着が施された成型物、ならびに、ガラス、プラスチックや発泡体などによる成型物等を挙げることができる。これら素材に応じて適宜、脱脂処理や表面処理して基材とすることができる。特に金属素材そのものや、金属によるメッキや蒸着が施された各種素材及びこれら素材に脱脂処理や表面処理を行ったものを基材とすることが好ましい。
また上記素材等に下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させて基材とすることができる。下塗り塗膜は、素材表面を隠蔽したり、素材に防食性及び防錆性などを付与するために形成されるものであり、下塗り塗料を塗装し、乾燥、硬化することによって得ることができる。この下塗り塗料種としては特に限定されるものではなく、例えば、電着塗料、プライマー等を挙げることができる。中塗り塗膜は、素材表面や下塗り塗膜を隠蔽したり、付着性や耐チッピング性などを付与するために形成されるものであり、素材表面や下塗り塗膜上に、中塗り塗料を塗装し、乾燥、硬化することによって得ることができる。中塗り塗料種は、特に限定されるものではなく、既知のものを使用でき、例えば、熱硬化性樹脂組成物及び顔料を必須成分とする有機溶剤系又は水系の中塗り塗料を使用できる。
本発明において第1カラーベース塗料は、上記基材上に塗装されるものであり、アルミニウムフレーク顔料及び蒸着クロムフレーク顔料を含有する。
上記アルミニウムフレーク顔料は、一般にアルミニウムをボールミルやアトライターミル中で粉砕媒液の存在下、粉砕助剤を用いて粉砕、摩砕して製造され、塗料用としては通常平均粒子径(D50)が1〜50μm程度、特に5〜20μm程度のものが、塗料中における安定性や形成される塗膜の仕上がりの点から使用される。上記平均粒子径は、長径を意味する。粉砕助剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸のほか、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコールが使用される。粉砕媒液としてはミネラルスピリットなどの脂肪族系炭化水素が使用される。
上記アルミニウムフレーク顔料の平均厚みは、0.05〜1.0μm、好ましくは、0.1〜0.5μmであることが好適である。ここでいう平均粒子径は、マイクロトラック粒度分布測定装置 MT3300(商品名、日機装社製)を用いてレーザー回折散乱法によって測定した体積基準粒度分布のメジアン径を意味する。厚さは、該鱗片状アルミニウム顔料を含む塗膜断面を顕微鏡にて観察して厚さを画像処理ソフトを使用して測定し、100個以上の測定値の平均値として定義するものとする。
上記アルミニウムフレーク顔料は、表面が樹脂で被覆せしめたもの、シリカ処理を施したもの及びリン酸やモリブデン酸、シランカップリング剤で表面を処理したものを使用することができ、特にシリカ処理されていることが、貯蔵安定性、及び金属調光沢に優れた塗膜を得る等の観点から好ましい。また、アルミニウムフレーク顔料は、表面に着色顔料を被覆してさらに樹脂被覆せしめたものや、アルミニウムフレーク顔料表面に酸化鉄等の金属酸化物を被覆したものなどの着色アルミニウム顔料であってもよい。
上記蒸着クロムフレーク顔料は、ベース基材上にクロム膜を蒸着させ、ベース基材を剥離した後、蒸着クロム膜を粉砕することにより得られる。上記基材としては、例えばフィルム等を挙げることができる。
上記蒸着クロムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「Metalure Liquid Black」シリーズ(商品名、エカルト社製)等を挙げることができる。
上記蒸着クロムフレーク顔料の平均粒径(D50)は塗料中における安定性や形成される塗膜の漆黒性、仕上がり性等の点から1〜50μm程度、特に5〜20μm程度であることが好適である。
上記蒸着クロムフレーク顔料の平均厚みは、0.01〜1.0μm、好ましくは、0.01〜0.1μmであることが好適である。
上記アルミニウムフレーク顔料濃度は、塗装して得られる塗膜の隠蔽性や、明度の点から第1カラーベース塗料中の樹脂固形分100質量部に対し20〜50質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは21〜49質量部、特に好ましくは22〜48質量部の範囲内である。
また 上記蒸着クロムフレーク顔料濃度は、塗装して得られる塗膜の光線透過抑制やFF性向上の点から、第1カラーベース塗料に含有されるアルミニウムフレーク顔料100質量部に対し1〜10質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.5〜8質量部、特に好ましくは2〜7質量部の範囲内である。
第1カラーベース塗料は、さらに必要に応じて従来公知の着色顔料を含有することができる。かかる着色顔料としては、特に制限されるものではないが、具体的には、酸化チタン顔料、酸化鉄顔料、チタンイエロー等の複合酸化金属顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属キレートアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、ジオキサン系顔料、スレン系顔料、インジゴ系顔料やカーボンブラック顔料等の中から任意のものを1種もしくはそれ以上を組み合わせて使用することができる。
上記着色顔料を使用する場合、その配合量は、第1カラーベース塗料中の樹脂固形分100質量部に対し0.01〜30質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部の範囲内である。
上記第1カラーベース塗料は、必要に応じて体質顔料を含有することができる。体質顔料としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、シリカ、炭酸マグネシウム、タルク、アルミナホワイト等を挙げることができる。
上記体質顔料を配合する場合、その配合量は、第1カラーベース塗料中の樹脂固形分100質量部に対し0.1〜20質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量部の範囲内である。
第2カラーベース塗料は、上記第1カラーベース塗料による塗膜上に塗装されるものであり、着色顔料を含有する。
第2カラーベース塗料に使用される着色顔料は、前述の第1カラーベース塗料の説明で列記した着色顔料から適宜選択して使用することができる。
上記着色顔料の配合量は、塗装して得られる塗膜の光線透過率の点から塗料中の樹脂固形分100質量部に対し0.1〜20質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.5〜10質量部の範囲内である。
本発明では、第1カラーベース塗料及び第2カラーベース塗料は水性塗料、溶剤系塗料のいずれであってもよく、被膜形成性樹脂として、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用できる。これら塗料は、特に被膜形成樹脂成分として、アクリル樹脂エマルション(a)、(a)以外の被膜形成性樹脂(b)及び硬化剤(c)を含有する水性塗料であることが望ましい。
アクリル樹脂エマルション(a)は、アクリル樹脂が水性媒体中に乳化分散してなるものであり、例えば重合性不飽和モノマー混合物を乳化重合することによって製造したエマルションを挙げることができる。
アクリル樹脂エマルション(a)としては特に、コポリマー(I)によるコア部と、コポリマー(II)によるシェル部とからなるコアシェル型エマルションであることが望ましく、さらに、コポリマー(I)は、1分子中に重合性不飽和基を2個以上有する重合性不飽和モノマー(a1)と、重合性不飽和モノマー(a1)以外の重合性不飽和モノマー(a2)とを共重合することにより得られ、コポリマー(II)が複数の重合性不飽和モノマー(a3)を共重合することにより得られたものが、得られる塗膜の外観及び耐水性向上の点から望ましい。
上記重合性不飽和モノマー(a1)としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、アリル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
上記重合性不飽和モノマー(a1)以外の重合性不飽和モノマー(a2)(以下、単に、「重合性不飽和モノマー(a2)」と称する場合がある)は、重合性不飽和モノマー(a1)と共重合可能な重合性不飽和基を1分子中に1個有するモノマーであり、重合性不飽和基、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等を有する化合物が含まれる。
重合性不飽和モノマー(a2)の具体例として、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、イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;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のアルコキシシリ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のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有するモノマー;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、酢酸ビニル等のビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有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−ジメチルアミノプロピル(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類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−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、(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−ル、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)アクリレート等の水酸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のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;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;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩又はアンモニウム塩等のスルホン酸基含有重合性不飽和モノマー;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基含有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´−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の紫外線吸収性官能基を有するモノマー;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の紫外線安定性を有するモノマー;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)等のカルボニル基含有モノマー化合物、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
コポリマー(I)を製造するに際して、重合性不飽和モノマー(a1)は、重合性不飽和モノマー(a1)と、重合性不飽和モノマー(a2)との合計質量を基準として、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは0.2〜10質量%、そしてさらに好ましくは0.7〜4質量%の範囲が好適であり、また重合性不飽和モノマー(a2)は、重合性不飽和モノマー(a1)と、重合性不飽和モノマー(a2)との合計質量を基準として、好ましくは80〜99.9質量%、より好ましくは90〜99.8質量%、そしてさらに好ましくは96〜99.3質量%の範囲が、製造時の安定性や、得られる塗膜の耐水性、耐候性等向上の点から好適である。
コポリマー(II)のシェル部分を形成する、複数の重合性不飽和モノマー(a3)としては、前記重合性不飽和モノマー(a2)に列記した中から適宜使用することができ、得られたコアシェル型エマルションの水性媒体中における安定性を確保できるという観点から、コポリマー(II)のシェル部分には、重合性不飽和モノマー(a3)として、カルボキシル基含有モノマーを含むことが好ましい。上記カルボキシル基含有モノマーとしては、特に、アクリル酸及び/又はメタクリル酸が好適である。カルボキシル基含有モノマーの量は、エマルション樹脂の水性媒体中における安定性、得られる塗膜の耐水性等の観点から、複数の重合性不飽和モノマー(a3)の合計質量を基準として、好ましくは1〜40質量%、より好ましくは6〜25質量%、そしてさらに好ましくは7〜19質量%の範囲が、貯蔵安定性や得られる塗膜の耐水性向上の点から好適である。
また、コポリマー(II)のシェル部分を形成する、複数の重合性不飽和モノマー(a3)は、得られるエマルション樹脂の水性媒体中における安定性を確保できるという観点から、その成分の少なくとも一部として、上記水酸基含有モノマーを含有することが、エマルション樹脂の水性媒体中における安定性向上のために好適である。水酸基含有モノマーとしては、特に、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−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)アクリレートが好適である。水酸基含有モノマーの量は、エマルション樹脂の水性媒体中における安定性、得られる塗膜の耐水性等の観点から、複数の重合性不飽和モノマー(a3)の合計質量を基準として、一般的には1〜40質量%、好ましくは3〜25質量%、そしてより好ましくは4〜20質量%の範囲が、貯蔵安定性や得られる塗膜の耐水性向上の点から好適である。
コアシェル型エマルションは、例えば、重合性不飽和モノマー(a1)と、重合性不飽和モノマー(a2)とを、上記割合で含むモノマー混合物(1)を乳化重合することによりコポリマー(I)を生成し、次いで複数の重合性不飽和モノマー(a3)を含むモノマー混合物(2)を添加し、さらに乳化重合することによって得ることができる。モノマー混合物(1)の乳化重合は、それ自体既知の方法で行うことができ、例えば、乳化剤の存在下で重合開始剤を用いて行うことができる。モノマー混合物(2)は、重合開始剤、連鎖移動剤、還元剤、乳化剤等の成分を、所望により含むことができる。
コアシェル型エマルションは、重合性不飽和モノマー(a1)と、重合性不飽和モノマー(a2)とを含有するモノマー混合物(1)から形成されるコポリマー(I)をコアとし、複数の重合性不飽和モノマー(a3)を含有するモノマー混合物(2)から形成されるコポリマー(II)をシェルとする、コア/シェル型エマルションである。コアシェル型エマルションにおける、コポリマー(I)とコポリマー(II)との割合は、得られる塗膜のメタリックムラ等の観点から、コポリマー(I)/コポリマー(II)の固形分質量比で、一般に5/95〜95/5、特に30/70〜92/8、さらに特に40/60〜90/10の範囲内にあることが好適である。一般的に、コポリマー(I)とコポリマー(II)との割合が5/95を下回ると、メタリックムラが、顕著化する傾向があり、そして95/5を上回ると、加飾層の均一性が損なわれる場合がある。
アクリル樹脂エマルション(a)としては、また、1段階で乳化重合して得られる単層型のアクリル樹脂エマルションも使用することができる。
上記のとおり得られるアクリル樹脂エマルション(a)は、貯蔵性、得られる塗膜の耐水性等の観点から、好ましくは5〜90mgKOH/g、より好ましくは8〜50mgKOH/g、そしてさらに好ましくは10〜35mgKOH/gの範囲の樹脂酸価を有する。また、アクリル樹脂エマルション(a)は、得られる塗膜の耐水性等の観点から、好ましくは1〜70mgKOH/g、より好ましくは2〜50mgKOH/g、そしてさらに好ましくは5〜30mgKOH/gの範囲の樹脂水酸基価を有する。
上記アクリル樹脂エマルション(a)以外の被膜形成性樹脂(b)としては、ポリエステル樹脂、(a)以外のアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を使用することができる。
上記ポリエステル樹脂は、多価アルコール及び多塩基酸、さらに所望により一塩基酸、油成分等を用いてエステル化反応させることによって調製されるオイルフリー又は油変性のカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を、所望により中和することによって得られる。
ポリエステル樹脂は、水酸基及びカルボキシル基の両方を含むことが好ましく、好ましくは10〜300mgKOH/g、より好ましくは50〜250mgKOH/g、そしてさらに好ましくは80〜180mgKOH/gの範囲の水酸基価と、好ましくは1〜200mgKOH/g、より好ましくは15〜100mgKOH/g、そしてさらに好ましくは25〜60mgKOH/gの範囲の酸価とを有するものが適当である。
また、上記ポリエステル樹脂は、一般に1,000〜50,000、より好ましくは1,500〜20,000の範囲内の数平均分子量を有するものが適当である。
本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフ装置として、「HLC−8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G4000HXL」を1本、「TSKgel G3000HXL」を2本、及び「TSKgel G2000HXL」を1本(商品名、いずれも東ソー社製)の計4本を使用し、検出器として、示差屈折率計を使用し、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/minの条件下で測定された値を意味する。
なお、ポリエステル樹脂のカルボキシル基を中和には、塩基性物質を用いることができる。塩基性物質は水溶性であることが好ましく、具体的には、例えば、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モルホリン、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(ジメチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、及び2−アミノ−2−メチルプロパノール、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
上記アクリル樹脂は、前記アクリル樹脂エマルション(a)以外のものであり、例えば、上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー等の親水性基含有モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマー等を含むモノマー混合物を、溶液重合法等によって共重合することにより得られたカルボキシル基含有アクリル樹脂、特に、重量平均分子量が1,000〜200,000、好ましくは2,000〜100,000、より好ましくは3,000〜80,000、そしてさらに好ましくは5,000〜70,000の範囲内にあるカルボキシル基含有アクリル樹脂が挙げられる。
上記アクリル樹脂のカルボキシル基は、上述の塩基性物質を用いて中和されうる。また、上記アクリル樹脂は、好ましくは1〜200mgKOH/g、より好ましくは2〜100mgKOH/g、そしてさらに好ましくは3〜80mgKOH/gの範囲の水酸基価と、好ましくは1〜200mgKOH/g、より好ましくは2〜150mgKOH/g、そしてさらに好ましくは5〜100mgKOH/gの範囲の酸価とを有するものが好適である。
硬化剤(c)としては、例えば、アミノ樹脂、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、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物、ヒドラジド基含有化合物、セミカルバジド基含有化合物などが挙げられる。これらのうち、水酸基と反応し得るアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物及びブロック化ポリイソシアネート化合物、カルボキシル基と反応し得るカルボジイミド基含有化合物が好ましい。硬化剤は、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。
第1カラーベース塗料及び第2カラーベース塗料においてアクリル樹脂エマルション(a)、アクリル樹脂エマルション(a)以外の被膜形成性樹脂(b)及び硬化剤(c)の含有量は、適宜選択することができ、得られる塗膜の外観、耐水性、耐候性等の点から、これらの合計樹脂固形分100質量部を基準として、アクリル樹脂エマルション(a)が固形分で5〜50質量部、好ましくは10〜45質量部、アクリル樹脂エマルション(a)以外の被膜形成性樹脂(b)が固形分で5〜60質量部、好ましくは10〜55質量部、硬化剤(c)が固形分で5〜50質量部、好ましくは10〜45質量部の範囲内で使用されることが望ましい。
第1カラーベース塗料及び第2カラーベース塗料は、さらに必要に応じて、増粘剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤等の各種塗料用添加剤を含有することができる。
本発明では、複層塗膜のハイライトの彩度向上の観点から、第2カラーベース塗料が、着色顔料を顔料分散剤によって分散された顔料分散体を含有することが望ましく、特に着色顔料をABブロックポリマー分散剤によって分散してなる顔料分散体を含有することが望ましい。
ABブロックポリマー分散剤としては、顔料への吸着官能部位(アミノ基、4級アンモニウム塩基など)を有する従来公知の分散剤が特に制限なく使用できるが、本発明においてはアミノ基を有する重合性不飽和モノマーに由来する構造単位及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位を含むAブロックと、ポリオキシアルキレン鎖含有重合性不飽和モノマーに由来する構造単位及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位を含むBブロックとを有するブロックポリマーが好適に使用でき、これらブロックを有するものであればトリブロックとしても良い。
アミノ基を有する重合性不飽和モノマーとしては、例えば、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)アクリレート、N,N−ジ−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレートなどのN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどのN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドのような3級アミノ基含有重合性不飽和モノマーが使用できる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等のC1〜C24直鎖状又は環状アルキル(メタ)アクリレートモノマーなどを挙げることができる。
ポリオキシアルキレン鎖含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に、ポリオキシアルキレン鎖と重合性不飽和基を有するモノマーである。上記ポリオキシアルキレン鎖としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロック鎖などを挙げることができる。ポリオキシアルキレン鎖は、200〜3,000、特に300〜2,500の範囲内の分子量を有するのが好適である。その具体例としては、例えば、テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラピロプレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
各ブロックポリマーには、さらに必要に応じてその他の重合性不飽和モノマーを使用してもよい。その他の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、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、これらのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートモノマーにε−カプロラクトンなどのラクトン類を開環重合した化合物などの水酸基含有重合性不飽和モノマー;メタクリル酸、アクリル酸などのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ベンジル(メタ)アクリレートなどの芳香族ビニル化合物;(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニルなどを挙げることができる。これらの重合性不飽和モノマーは1種のみ又は2種以上を組合せて使用することができる。
上記ABブロックポリマー分散剤において、Aブロックを構成するモノマーの総量(固形分量)に対し、アミノ基を有する重合性不飽和モノマーを5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%含有し、Bブロックを構成するモノマーの総量(固形分量)に対し、ポリオキシアルキレン鎖含有重合性不飽和モノマーを10〜70質量%、好ましくは20〜45質量%含有することが望ましい。またAブロックを構成するモノマーの総量とBブロックを構成するモノマーの総量との比(質量比)は10/90〜60/40、好ましくは20/80〜50/50の範囲内が分散性向上の観点から好適である。
ABブロックポリマー分散剤は、従来公知の手法で製造することができ、特に付加開裂型連鎖移動剤を用いた付加開裂型連鎖移動重合法によって得ることができる。具体的には、上記付加開裂型連鎖移動剤の存在下で、ブロックを構成するモノマー成分を付加開裂型連鎖移動重合させることにより、ブロックポリマーを製造することができる。該付加開裂型連鎖移動重合は、例えば、有機溶剤中での溶液重合法、水中での乳化重合法等により、行なうことができる。また、重合の際には、該付加開裂型連鎖移動剤に加え、必要に応じて、公知のラジカル重合開始剤を併用することができる。
上記付加開裂型連鎖移動剤としては、例えば、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(「α−メチルスチレンダイマー」、「MSD」と略称される場合がある)を好適に使用することができる。MSDは、一回目の重合で使用されることが望ましい。
上記のとおり得られるABブロックポリマー分散剤は、重量平均分子量が2000〜100000、好ましくは3000〜20000の範囲内、アミン価が50mgKOH/g以下、好ましくは3〜30mgKOH/gの範囲内であることが望ましい。
第2カラーベース塗料に使用される顔料分散体は、ABブロックポリマー分散剤の樹脂固形分100質量部に対して着色顔料が10〜200質量部、好ましくは20〜100質量部となるように分散処理をして得ることが複層塗膜のハイライトの彩度向上の観点から好適である。
本発明において第1カラーベース塗料及び第2カラーベース塗料の塗装は、特に限定されるものではなく、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装等の方法が挙げられ、これらの塗装方法で被塗物上に順次ウエット膜を形成せしめることができる。これらの塗装方法は、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する場合には、各塗料の粘度を、該塗装に適した粘度範囲となるように、適宜、水及び/又は有機溶剤を用いて調整しておくことが好ましい。第1カラーベース塗料は、塗料固形分濃度を2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲とし、第2カラーベース塗料は、塗料固形分濃度を10〜30質量%、好ましくは15〜25質量%の範囲とすることが望ましい。
第1カラーベース塗料の塗装終了後から、第2カラーベース塗料の塗装開始までの間は、プレヒートは行わず、30秒間〜3分間程度のインターバルをおくことが好ましい。
第1カラーベース塗膜は、硬化膜厚が1〜7μm、特に1〜4μmの範囲内とし、また、第2カラーベース塗膜の硬化膜厚は5〜20μm、特に7〜15μmの範囲内とする。
本発明方法は、光輝感に優れた塗膜を形成せしめることができるので、自動車車体の外板部の用途に好適である。
自動車車体の塗装ラインにおいては、通常、同種の塗料を用いるゾーン毎に区分けして塗装することにより、飛散塗料の被塗物や塗膜への付着などによる塗装品質の低下が抑制されており、例えば、自動車塗装ラインにおいては、一般に、下塗り塗装ゾーン、中塗り塗装ゾーン、ベースコート塗装ゾーン、クリヤーコート塗装ゾーンの各ゾーンに区分けされている。
また、各塗装ゾーン内においては、通常、塗装を2回以上に分け、各塗装の間で30秒間〜3分間程度のセッティング(静置)を行うことによって、塗料のタレ等を防止し、高い塗装品質を得る措置がなされており、同一ゾーン内の各塗装は、先に行われる塗装から順に、第1ステージ、第2ステージ・・・と呼ばれる。
このような塗装方法は、一般に、多ステージ塗装と呼ばれ、例えば、同一ゾーン内における塗装を2回に分けて行なう場合は2ステージ塗装と呼ばれる。このうち、ベースコート塗装ゾーンにおいて、本発明方法を適用し、第1ステージで第1カラーベース塗料を塗装し、第2ステージにおいて第2カラーベース塗料を塗装することが好適である。
本発明方法では、第1カラーベース塗料及び第2カラーベース塗料をウエットオンウエットで順次塗装し、得られる複層塗膜が未硬化の状態でその上にクリヤー塗料を塗装する。
クリヤー塗料は、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、熱硬化性粉体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、フッ素樹脂など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などを挙げることができる。
また、上記クリヤー塗料には、必要に応じて、透明性を阻害しない程度に着色顔料、光輝性顔料、染料、つや消し剤等を含有させることができ、さらに体質顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、表面調整剤等を適宜含有せしめることができる。
クリヤー塗料は、静電塗装、エアスプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて20〜50μmの範囲内が適当である。
本発明方法では、上記第1カラーベース塗料、第2カラーベース塗料、及びクリヤー塗料による塗膜が同時に加熱硬化せしめられる。加熱手段は、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱などにより、行うことができ、加熱温度は、80〜140℃が好ましく、100〜120℃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。
本発明では、上記のとおり得られる複層塗膜の45度の角度から照射した光を正反射光に対して15度の角度で受光した分光反射率から計算されたL*C*h表色系における彩度C*が100以上で、且つ複層塗膜の45度の角度から照射した光を正反射光に対して75度の角度で受光した分光反射率から計算されたL*C*h表色系におけるC*/L*が2.8以上であることが望ましい。
ここでいうL*C*h表色系とは、1976年に国際照明委員会で規定され、JIS Z 8729にも採用されているL*a*b*表色系をベースに考案された表色系であって、C*は彩度を表わし、色度図において中心からの幾何学距離を数値化したものであり、数値が大きいほど彩度が高いことを意味するものである。
本明細書においてL*C*h表色系における彩度C*は、具体的には、得られた塗膜に、多角度分光光度計(x−rite社製、商品名、MA−68II)を使用して、45度の角度から照射した光を、正反射光に対して15度で受光した分光反射率から計算された数値としてそれぞれ定義するものとする。かかるC*(本明細書ではC*15とも言う)はハイライトの彩度を表し、数値が大きいほどハイライトの彩度が高いものである。
また上記のL*C*h表色系におけるC*/L*は、具体的には、得られた塗膜に、多角度分光光度計(x−rite社製、商品名、MA−68II)を使用して、45度の角度から照射した光を、正反射光に対して75度で受光した分光反射率から計算された数値としてそれぞれ定義するものとする。かかるC*/L*(本明細書ではC*75/L*75とも言う)はシェードの深み感を表し、数値が大きいほどシェードの深み感が大きいものである。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。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。
アクリル樹脂エマルション(a)の製造
製造例1
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に脱イオン水128部、「アデカリアソープSR−1025」(商品名、ADEKA製、乳化剤、有効成分25%)2部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温させた。
次いで下記コア部用モノマー乳化物の全量のうちの1%量及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部とを反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、コア部用モノマー乳化物の残部を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。次に、下記シェル部用モノマー乳化物を1時間かけて滴下し、1時間熟成した後、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液40部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、平均粒子径100nm、固形分30%のアクリル樹脂エマルション(a)を得た。得られたアクリル樹脂エマルションは、酸価33mgKOH/g、水酸基価25mgKOH/gであった。
コア部用モノマー乳化物:脱イオン水40部、「アデカリアソープSR−1025」2.8部、メチレンビスアクリルアミド2.1部、スチレン2.8部、メチルメタクリレート16.1部、エチルアクリレート28部及びn−ブチルアクリレート21部を混合攪拌することにより、コア部用モノマー乳化物を得た。
シェル部用モノマー乳化物:脱イオン水17部、「アデカリアソープSR−1025」1.2部、過硫酸アンモニウム0.03部、スチレン3部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5.1部、メタクリル酸5.1部、メチルメタクリレート6部、エチルアクリレート1.8部及びn−ブチルアクリレート9部を混合攪拌することにより、シェル部用モノマー乳化物を得た。
(a)以外の被膜形成性樹脂(b)の製造
製造例2
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器にプロピレングリコールモノプロピルエーテル35部を仕込み85℃に昇温後、メチルメタクリレート30部、2−エチルヘキシルアクリレート20部、n−ブチルアクリレート29部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15部、アクリル酸6部、プロピレングリコールモノプロピルエーテル15部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.3部の混合物を4時間かけて滴下し、滴下終了後1時間熟成した。その後さらにプロピレングリコールモノプロピルエーテル10部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1部の混合物を1時間かけて滴下し、滴下終了後1時間熟成した。さらにジエタノールアミン7.4部を加え、固形分55%の水酸基含有アクリル樹脂溶液(b−1)を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂は酸価が47mgKOH/g、水酸基価が72mgKOH/g、重量平均分子量が58,000であった。
製造例3
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン109部、1,6−ヘキサンジオール141部、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物126部及びアジピン酸120部を仕込み、160℃から230℃迄3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間縮合反応させた。次いで、得られた縮合反応生成物に、カルボキシル基を導入するために、無水トリメリット酸38.3部を加えて、170℃で30分間反応させた後、2−エチル−1−ヘキサノールで希釈し、固形分70%の水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(b−2)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂は、酸価が46mgKOH/g、水酸基価が150mgKOH/g、数平均分子量が1,400であった。
ABブロックポリマー分散剤の製造例
製造例4
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、エチレングリコールモノブチルエーテル 18.2部及び2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン 11.8部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合して120℃に達してから下記モノマー混合物Iを6時間かけて滴下し、120℃で30分間熟成した。
<モノマー混合物I組成>
メチルメタクリレート 87部、
N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート 12部
トリデシルメタクリレート 0.5部、
ラウリルメタクリレート 0.5部
2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル) 3部、
エチレングリコールモノブチルエーテル 6部。
次いで下記追加触媒混合液を1時間かけて滴下し、120℃で1時間熟成した後、固形分濃度60%となるようにエチレングリコールモノブチルエーテル18部及びプロピレングリコールモノブチルエーテル22.7部を添加して、マクロモノマーであるポリマーA溶液を得た。得られたポリマーAの重量平均分子量は約3,000であった。
<追加触媒混合液>
2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル) 0.5 部、
エチレングリコールモノブチルエーテル 9 部。
次に温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、マクロモノマーであるポリマーAを41.7部仕込み、窒素気流中で撹拌混合して95℃に達してから下記モノマー混合物IIとモノマー混合物IIIを3時間かけて滴下し、95℃で30分間熟成した。
<モノマー混合物II組成>
メチルメタクリレート 45部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 10部、
2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル) 0.9部
プロピレングリコールモノブチルエーテル 5部
<モノマー混合物III組成>
メトキシポリエチレングチコールメタクリレート(分子量約2080) 20部、
脱イオン水 20部
エチレングリコールモノブチルエーテル 5部、
次いで下記追加触媒混合液を1時間かけて滴下し、95℃で1時間熟成した後、固形分濃度53%となるようにプロピレングリコールモノブチルエーテル36部を添加して、ABブロック型ポリマー溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量は約15,000であった。
<追加触媒混合液>
2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル) 0.375 部、
プロレングリコールモノブチルエーテル 6部。
製造例5
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、エチレングリコールモノブチルエーテル37部を仕込み、加熱撹拌して110℃に保持した。この中に、スチレン10部、メチルメタクリレート35部、2−エチルヘキシルメタクリレート20部、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレー5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート10部、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(分子量約2080)20部、アゾビスイソブチロニトリル1部及びイソブチルアルコール5部からなる混合物を3時間かけて滴下した。滴下終了後、110℃で30分間熟成し、次にエチレングリコールモノブチルエーテル20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.5部からなる追加触媒混合液を1時間かけて滴下した。ついで110℃で1時間熟成したのち冷却し、固形分55%の顔料分散用樹脂溶液を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は20,000であった。
光輝性顔料分散液の製造
製造例6
攪拌混合容器内において、アルミニウムフレーク顔料ペースト(商品名「GX−180A」、旭化成メタルズ株式会社製、金属含有量74%)40部、蒸着クロムフレーク顔料ペースト(商品名「METALURE LuquidBlack」 Eckart GmbH社製 金属含有量10%)10部、2−エチル−1−ヘキサノール35部、リン酸基含有樹脂溶液(注1)8部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール0.2部を均一に混合して、光輝性顔料分散液(P−1)を得た。
(注1)リン酸基含有樹脂溶液:温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器にメトキシプロパノール27.5部、イソブタノール27.5部の混合溶剤を入れ、110℃に加熱した。次いで、スチレン25部、n−ブチルメタクリレート27.5部、分岐高級アルキルアクリレート(商品名「イソステアリルアクリレート」大阪有機化学工業株式会社製)20部、4−ヒドロキシブチルアクリレート7.5部、リン酸基含有重合性モノマー(注2)15部、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート12.5部、イソブタノール10部、t−ブチルパーオキシオクタノエート4部からなる混合物121.5部を4時間かけて上記混合溶剤に加え、さらにt−ブチルパーオキシオクタノエート0.5部とイソプロパノール20部からなる混合物を1時間かけて滴下した。その後、1時間攪拌しながら熟成して固形分濃度50%のリン酸基含有樹脂溶液を得た。リン酸基含有樹脂のリン酸基による酸価は83mgKOH/g、水酸基価は29mgKOH/g、重量平均分子量は10,000であった。
(注2)リン酸基含有重合性モノマー:温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器にモノブチルリン酸57.5部及びイソブタノール41部を入れ、90℃に昇温した後、グリシジルメタクリレート42.5部を2時間かけて滴下した。その後、さらに1時間攪拌しながら熟成した後、イソプロパノール59部を加えて、固形分濃度50%のリン酸基含有重合性モノマー溶液を得た。得られたモノマーのリン酸基による酸価は285mgKOH/gであった。
製造例7
製造例6において、アルミニウムフレーク顔料ペーストの量を40部から30部に変更し、蒸着クロムフレーク顔料ペーストの量を10部から4部に変更する以外は製造例6と同様にして光輝性顔料分散液(P−2)を得た。
製造例8
製造例6において、アルミニウムフレーク顔料ペーストの量を40部から65部に変更、蒸着クロムフレーク顔料ペーストの量を10部から30部に変更する以外は製造例6と同様にして光輝性顔料分散液(P−3)を得た。
製造例9
製造例6において、アルミニウムフレーク顔料ペーストの量を40部から90部に変更、蒸着クロムフレーク顔料ペーストの量を10部から67部に変更する以外は製造例6と同様にして光輝性顔料分散液(P−4)を得た。
製造例10
製造例6において、アルミニウムフレーク顔料ペーストの量を40部から14部に変更、蒸着クロムフレーク顔料ペーストの量を10部から1部に変更する以外は製造例6と同様にして光輝性顔料分散液(P−5)を得た。
着色顔料分散液の製造
製造例11
製造例2で得たアクリル樹脂溶液11.8部(樹脂固形分6.5部)、「PERRIND MAROON 179−229 6440」(商品名、PigmentRed 179、サンケミカル社製)20部及び脱イオン水50部を混合し、pH調整した後、ペイントシェーカーで30分間分散して着色顔料分散液(R−1)を得た。
製造例12
製造例11において、「PERRIND MAROON 179−229 6440」の量を10部とする以外は製造例11と同様にして着色顔料分散液(R−2)を得た。
製造例13
製造例4で得たABブロック型ポリマー溶液5.7部(樹脂固形分3.0部)、「PERRIND MAROON 179−229 6440」(商品名、PigmentRed 179、サンケミカル社製)1.5部及び脱イオン水50部を混合し、pH調整した後、ペイントシェーカーで30分間分散して着色顔料分散液(R−3)を得た。
製造例14
製造例5で得た顔料分散樹脂溶液5.5部(樹脂固形分3.0部)、「PERRIND MAROON 179−229 6440」1.5部及び脱イオン水50部を混合し、pH調整した後、ペイントシェーカーで30分間分散して着色顔料分散液(R−4)を得た。
第1カラーベース塗料の製造
製造例15
撹拌混合容器に、製造例1で得たアクリル樹脂エマルション(a)65部(固形分19.5部)、製造例3で得たポリエステル樹脂溶液(b−2)57部(固形分40部)、製造例6で得た光輝性顔料分散液(P−1)93部(アルミ29.6部、蒸着クロム1.0部、樹脂固形分4部)、製造例11で得た着色顔料分散液(R−1)81.8部(ペリレン20部、樹脂固形分6.5部)、及びメラミン樹脂(商品名「サイメル325」日本サイテックインダストリーズ株式会社製、固形分80%)37.5部(固形分30部)を均一に混合し、更に、ポリアクリル酸系増粘剤(商品名「プライマルASE−60」ロームアンドハース社製)、2−(ジメチルアミノ)エタノール及び脱イオン水を加えて塗装に適性な粘度及びpHに調整し、塗料固形分10%の水性第1カラーベース塗料(X−1)を得た。
製造例16〜23
製造例15において、塗料組成及び塗料固形分を表1のとおりとする以外は製造例15と同様にして各水性第1カラーベース塗料(X−2)〜(X−9)を得た。
尚、表1の配合量は固形分表示である。
第2カラーベース塗料の製造
製造例24
撹拌混合容器に、製造例1で得たアクリル樹脂エマルション(a)78部(固形分23.4部)、製造例3で得たポリエステル樹脂溶液(b−2)57部(固形分40部)、製造例13で得た着色顔料分散液(R−3)57.2部(ペリレン1.5部、樹脂固形分3.0部)、及びメラミン樹脂(商品名「サイメル325」日本サイテックインダストリーズ株式会社製、固形分80%)37.5部(固形分30部)を均一に混合し、更に、ポリアクリル酸系増粘剤(商品名「プライマルASE−60」ロームアンドハース社製)、2−(ジメチルアミノ)エタノール及び脱イオン水を加えて塗装に適性な粘度及びpHに調整し、塗料固形分25%の水性第2カラーベース塗料(Y−1)を得た。
製造例25
製造例25において、塗料組成を表2のとおりとする以外は製造例25と同様にして水性第2カラーベース塗料(Y−2)を得た。
尚、表2の配合量は固形分表示である。
試験用被塗物の作製:
縦45cm×横30cm×厚さ0.8mmのりん酸亜鉛処理された冷延鋼板に「エレクロンGT−10」(商品名、関西ペイント社製、熱硬化エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させてから、その上に中塗り塗料「アミラックTP−65−2」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂・アミノ樹脂系、有機溶剤型中塗り塗料)を乾燥膜厚40μmになるように塗装し、140℃で30分加熱して硬化させて試験用被塗物とした。
試験塗板の作製
実施例1
上記試験用被塗物上に、製造例15で得た水性第1カラーベース塗料(X−1)を、回転霧化型のベル型塗装機「ABBカートリッジベル塗装機」(ABB社製、商品名)を用いて、乾燥膜厚5μmとなるように静電塗装し、第カラー1ベース塗膜を形成した。1分間のインターバルをおいた後、該第1カラーベース塗膜上に、製造例24で得た水性第2カラーベース塗料(Y−1)を、乾燥膜厚10μmとなるように塗装し、第2カラーベース塗膜を形成した。2分間のインターバルをおいた後、80℃で3分間プレヒートして、未硬化のベースコート塗膜を形成し、その上にクリヤー塗料「KINO6510」(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ウレタン樹脂系2液型有機溶剤型塗料)を乾燥膜厚30μmとなるように塗装し、7分間放置した後、140℃で30分間加熱してこれらの塗膜を同時に硬化させることにより試験塗板を作製した。
実施例2〜8及び比較例1〜6
実施例1における各水性第1カラーベース塗料及び水性第2カラーベース塗料を下記表3に示す塗料に変更し、さらに膜厚も調整する以外は、実施例1と同様に操作して、実施例2〜8及び比較例1〜6の各試験塗板を作製した。各試験塗板について、下記試験方法により評価を行なった。その結果を表3に併せて示す。
(*1)ハイライトの彩度:
各試験塗板について、多角度分光測色計「MA−68」(商品名、X−Rite社製)を用いて、45度の角度から照射した光を、正反射光に対して15度で受光した分光反射率からC*15を算出した。100以上を合格とした。
(*2)シェードの深み感:
各試験塗板について、多角度分光測色計「MA−68」(商品名、X−Rite社製)を用いて、45度の角度から照射した光を、正反射光に対して75度で受光した分光反射率からC*75/L*75を算出した。2.8以上を合格とした。
(*3)フリップフロップ値(FF値):
各試験塗板について、多角度分光測色計「MA−68」(商品名、X−Rite社製)を用いて、受光角15度及び受光角110度のL値(明度)を測定し、下記の式によってFF値を求めた。1.60以上を合格とする。
FF値=受光角15度のL値/受光角110度のL値。
FF値が大きいほど、観察角度(受光角)によるL値(明度)の変化が大きく、フリップフロップ性に優れていることを示す。
(*4)水性第1カラーベース塗料の光線透過率:試験用被塗物として平滑なPTFE板を用いる以外は実施例及び比較例のとおりに水性第1カラーベース塗料を塗装し、室温約20℃の実験室に15分放置した後に、温風乾燥機を使用して140℃で30分間乾燥せしめて、硬化塗膜を得た。得られた塗膜を剥離してフリーフィルムを作成し、分光光度計UV3700(商品名、株式会社島津製作所製)を使用して波長420nmの光線透過率を測定した。1.0%未満を合格とする。
(*5)ムラ:各試験塗板について、ムラ(色ムラ)の目視評価を行った。
○;ムラの発生が認められない。
×;ムラの発生が認められた。