JPH06346007A - 光輝性塗料組成物および光輝性塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタリック塗装のようなキラキラ光る光沢
（メタリック感）が得られ、しかも淡い色を呈する（パ
ステル感）塗膜を与える光輝性塗料組成物を提供する。 【構成】 この光輝性塗料組成物は、鱗片状金属粉顔料
とアルカリ土類金属のチタン酸塩粉末と塗膜形成樹脂と
を含むものであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車，自転
車，家電製品，什器類およびその部品等を対象とする工
業塗装用として好適なパステル調とメタリック感を併せ
持つ光輝性を有する光輝性塗料組成物と光輝性塗膜の形
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来メタリック塗装では、アルミニウム
粉などの鱗片状金属粉顔料を含むメタリック塗料を塗装
しており、鱗片状金属粉顔料での反射でキラキラ光り、
金属的な輝きが得られるようになっている。メタリック
塗装の色は、メタリック塗料に含まれている鱗片状金属
粉顔料，着色顔料またはその下のベスカラー層により付
けられている。メタリック塗装では、淡色はシルバー色
を呈していてパステル調を呈するものはなかった。

【０００３】例えば、特開平２−１３２１７１号公報に
は、ルチル型二酸化チタン（Ａ）と少なくとも８０重量
％が１〜３２μｍの粒子径を有する鱗片状アルミニウム
粉（Ｂ）を合計で少なくとも８０重量％含有し、かつ
（Ａ）／（Ｂ）の割合が９９／１〜９０／１０（重量
比）の範囲からなる顔料組成物を樹脂固形分１００重量
部に対して１０〜２００重量部の範囲で含有させた被覆
用組成物が開示されている。しかしながら、この組成で
は二酸化チタン顔料の配合量も多いため、鱗片状アルミ
ニウム粉の持つ光輝性を付与することができないうえ、
アルミニウム粉末のグレー色感により色調に濁りを与え
る現象を招く。

【０００４】また、特開昭５０−８９４２６号公報，特
開昭５３−７８２３６号公報にも光輝剤を含む塗料組成
物が開示されているが、メタリック感，マイカ感は発現
されても、淡いパステル調を発現することができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】二酸化チタンをアルミ
ニウム粉を含んだメタリック塗料に使用すると、入射し
た光は二酸化チタンにより拡散反射光を生じ、大部分が
塗膜表面で反射される。二酸化チタンの使用量が多くな
るほど（すなわち塗膜の色が淡くなるほど）、アルミニ
ウム粉からの反射が少なくなり、メタリック色の特徴で
あるきらめき（キラキラ感）がなくなる。この発明は、
メタリック塗装のキラキラ光る光沢が得られ、しかもパ
ステル調をも呈する塗膜を与える光輝性塗料組成物およ
び塗膜形成方法を提供することを課題とする。

【０００６】本発明者らは、従来の光輝性塗料における
上記の問題点を解消するために、顔料成分の組成を中心
に鋭意研究を重ねた結果、アルカリ土類金属のチタン酸
塩粉末と鱗片状金属粉顔料とを塗膜形成樹脂と配合した
組成の塗料は、パステル調とメタリック感とを併せ持つ
光輝性の塗膜を現出し、またその複合塗膜は２コート１
ベーク塗装工程で効率よく形成できることを確認した。

【０００７】本発明は、前記の知見に基づいて開発され
たもので、その目的は明るく，柔らかな色調で繊細なニ
ュアンスを持つ色であるパステル調とメタリック感を呈
する塗膜形成が可能な光輝性塗料組成物とその塗膜形成
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による光輝性塗料組成物は、（Ａ）鱗片状金
属粉顔料，（Ｂ）アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末お
よび（Ｃ）塗膜形成樹脂を主成分とし、また本発明によ
る光輝性塗膜の形成方法は、（Ａ）鱗片状金属粉顔料，
（Ｂ）アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および（Ｃ）
塗膜形成樹脂を主成分とする光輝性塗料をベースコート
したのちクリヤー塗料をトップコートし、ベースコート
およびトップコートを同時に硬化させることを構成上の
特徴とする。

【０００９】本発明を構成する顔料成分のうち、（Ａ）
成分の鱗片状金属粉顔料は、アルミニウム粉（アルミニ
ウム箔），着色顔料コーティングアルミニウム粉，ステ
ンレスフレーク，錫フレーク，金属メッキガラスフレー
ク，金フレーク，銀フレークなど金属光沢を有するフレ
ーク顔料などが挙げられる。

【００１０】（Ｂ）成分のアルカリ土類金属のチタン酸
塩粉末は、例えば一般式ＭＴｉ０_３（１）（式中、Ｍは
アルカリ土類金属を示す。）で表わされるものを用いる
ことができる。上記一般式（１）で表わされるアルカリ
土類金属のチタン酸塩のうち、好ましいものとしてはチ
タン酸マグネシウム，チタン酸カルシウム，チタン酸ス
トロンチウム，チタン酸バリウムなどを挙げることがで
きる。より好ましくは、チタン酸ストロンチウムであ
る。

【００１１】本発明では、アルカリ土類金属のチタン酸
塩の１種又は２種以上を使用する。また、アルカリ土類
金属のチタン酸塩は、相互に固溶体を形成する性質を有
している。例えば、チタン酸ストロンチウムとチタン酸
バリウムとの混合物は、式Ｂａ（１−ｘ）ＳｒｘＴｉＯ
_３（ｘ＝０〜１）で表わされるチタン酸バリウム・スト
ロンチウムを形成する。上記チタン酸塩を製造するに当
っては、公知の方法が採用でき、例えば固相反応法，シ
ュウ酸塩法などを挙げることができる。本発明で使用す
るアルカリ土類金属のチタン酸塩粉末の粒径は、通常
０．０５〜５．０μｍ程度である。

【００１２】塗膜形成用のビヒクルとなる（Ｃ）成分の
塗膜形成樹脂としては、熱硬化性のアクリル樹脂，ポリ
エステル樹脂，アルキッド樹脂，弗素樹脂などが適用さ
れ、通常、アミノ樹脂や（ブロック）イソシアネート化
合物などの架橋剤と混合して使用に供される。また、こ
れら樹脂は１種に限らず２種以上を組み合わせて使用す
ることもできる。このほか、常温乾燥により硬化するこ
とができるセルロース系樹脂，熱可塑性アクリル樹脂，
ヤシ油変性アルキド樹脂，２液型ポリウレタン樹脂やシ
リコーン樹脂なども用いられる。

【００１３】本発明の塗料組成物には、必要に応じて非
金属フレーク顔料；着色顔料；体質顔料；溶剤（有機溶
剤，水）；ポリエチレンワックス類，アマイドワックス
類，高分子アマイド類などの沈降防止剤；シリコーンオ
イル類，高分子アクリル化合物類などの表面調整剤；紫
外線吸収剤；酸化防止剤；硬化触媒などを含む。これら
の成分は、従来公知のメタリック塗料に用いるものと同
様のものを用いることができる。

【００１４】非金属フレーク顔料としては、板状酸化
鉄，フタロシアニンフレーク，グラファイト，チタンコ
ーティングマイカ，酸化鉄コーティングマイカ，着色顔
料コーティングマイカ等を用いることができる。

【００１５】その他の顔料としては、キナクリドン系，
イソインドリノン系，ジオキサジン系，ペリレン系，イ
ンダンスロン系，フラバンスロン系，チオインジコ系，
フタロシアニン系，ベンゾイミダゾロン系，アゾ系，カ
ーボン，透明酸化鉄，などの着色顔料；クレー，タル
ク，珪藻土，炭酸カルシウム，硫酸バリウムなどの体質
顔料から選ばれる少なくとも１種が使用される。

【００１６】本発明の塗料組成物に使用される溶剤は、
トルエン，キシレン，ブチルアセテート，メチルアセテ
ート，メチルイソブチルケトン，ブチルアルコール，脂
肪族炭化水素，石油ナフサおよび水など一般の塗料用の
溶剤が挙げられ、１種が単独で使用されたり、２種以上
の混合溶剤で使用されたりする。

【００１７】本発明の目的を達成するには、アルカリ土
類金属のチタン酸塩粉末（Ｂ）と鱗片状金属粉顔料
（Ａ）の比率は、（Ｂ）／（Ａ）＝９０／１０〜３０／
７０の重量比が好ましく、８０／２０〜５０／５０の重
量比がより好ましい。（Ｂ）／（Ａ）＞９０／１０だと
（Ｂ）成分が多すぎるため塗膜がキラキラ光らなく、メ
タリック感の発現が不足するおそれがあり、（Ｂ）／
（Ａ）＜４０／６０だと（Ｂ）が少なすぎるため、色を
淡くするパステル調の発現が不足する傾向となる。

【００１８】本発明の塗料組成物では、顔料は（Ａ）成
分，（Ｂ）成分および必要に応じて配合される非金属フ
レーク顔料とその他の顔料の合計量が、塗膜形成樹脂固
形分１００重量部に対して１０〜７５重量部の割合で好
ましく使用され、１５〜５０重量部の割合でより好まし
く使用される。顔料の割合が前記範囲を下回ると、メタ
リック感やパステル調を発現する効果が小さすぎるおそ
れがあり、上回ると塗膜の強度が不足したり、塗膜の耐
候性が悪くなったりするおそれがある。

【００１９】また、上記全顔料中における（Ａ）成分と
（Ｂ）成分は、全顔料に対して５０〜１００重量％の範
囲で含有しているのが好ましく、７０〜１００重量％の
範囲で含有しているのがより好ましい。（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の合計量が５０重量％未満ではメタリック感
とパステル調の発現効果が小さくなる。

【００２０】本発明でのメタリック感とは、鱗片状金属
粉顔料を含む塗膜に当った光がキラキラ光る性質であ
り、パステル調とは、明るく柔らかな色調で繊細なニュ
アンスを持つ色で、より具体的には、ＪＢＣＣの色相ト
ーン分類によるライトからペールトーン色域を発現させ
る性質をいう。

【００２１】上記の成分組成からなる本発明の光輝性塗
料は、有機溶媒型が一般的であるが、これに限られるも
のではなく、非水分散液型，水溶液型，分散液型，粉体
型など、各種の形態として塗料構成することができる。
塗装に際しては、有機溶剤，水等の溶媒で塗装適性粘度
に希釈して用いるが、塗装時の固形分は１０〜５０重量
％が好ましい。

【００２２】本発明による光輝性塗膜の形成方法は、上
記の光輝性塗料を被塗基材面にベースコートしたのち、
クリヤー塗料をトップコートし、ベースコートおよびト
ップコートを同時に硬化させるプロセスからなる。

【００２３】塗布対象となる被塗基材は、鉄，アルミニ
ウム，銅もしくはこれらの合金を含む金属類を始めとし
て、ガラス，セメント，コンクリートなどの無機材料，
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，
エチレン−ポリビニルアルコール共重合体，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，繊維材料が該当する。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。

【００２４】塗装は被塗基材に直接行うこともできる
が、例えば自動車の塗装等においては、通常、表面化成
処理後に電着塗料などによる下塗りおよび中塗り塗装
し、塗膜が硬化した後に塗装する。塗装操作は霧化式塗
装機を用い、本塗料組成物をフォードカップ＃４で１０
〜２０秒、特に１１〜１５秒（２０℃）の粘度となるよ
う溶剤で調整し、エアスプレー塗装，静電塗装などによ
って行われる。ベースコートの塗膜は、１０〜３０μｍ
の乾燥膜厚範囲で形成することが好ましい。１０μｍ未
満の膜厚では、下地隠蔽性が減退して色ムラを生ずる原
因となる。

【００２５】ついで、ベースコート上に上塗りのクリヤ
ー塗料をトップコートとして塗装する。クリヤー塗料と
しては、一般に常用される透明性樹脂が使用されるが、
必要に応じ透明性を損ねない範囲で着色顔料や各種添加
成分を配合してもよい。ベースコートとトップコート
は、２コート１ベーク方式により同時に硬化させて複合
塗膜を形成する。形成するトップコートの好ましい乾燥
膜厚は、２０〜６０μｍである。

【００２６】本発明の（Ａ）鱗片状金属粉顔料，（Ｂ）
アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および（Ｃ）塗膜形
成樹脂を主成分とすることを特徴とする光輝性塗料組成
物の好ましい態様としては、以下のものが挙げられる。 （１）（Ｂ）／（Ａ）＝９０／１０〜３０／７０（固形
分重量比）である。 （２）さらに、（Ｂ）／（Ａ）＝８０／２０〜５０／５
０（固形分重量比）である。 （３）〔（Ａ）＋（Ｂ）〕／顔料＝５０〜１００重量％
である。（顔料には（Ａ）成分，（Ｂ）成分も含む） （４）さらに、〔（Ａ）＋（Ｂ）〕／顔料＝７０〜１０
０重量％である。（顔料には（Ａ）成分，（Ｂ）成分も
含む） （５）顔料／塗膜形成樹脂＝（１０〜７５）／１００
（固形分重量比）である。 （６）さらに、顔料／塗膜形成樹脂＝１５〜５０／１０
０（固形分重量比）である。 （７）（Ａ）成分が鱗片状アルミニウム粉顔料である。 （８）（Ｂ）成分がチタン酸ストロンチウムである。 （９）塗膜形成樹脂がアクリル・メラミン樹脂である。 （１０）光輝性塗料が有機溶剤型である。

【００２７】本発明の被塗基材面に（Ａ）鱗片状金属粉
顔料，（Ｂ）アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および
（Ｃ）塗膜形成樹脂を主成分とする光輝性塗料をベース
コートしたのち、クリヤー塗料をトップコートし、ベー
スコートおよびトップコートを同時に硬化させることを
特徴とする光輝性塗膜の形成方法の好ましい態様として
は、以下のものが挙げられる。 （１）光輝性塗料が前記光輝性塗料組成物の好ましい態
様で挙げた（１）〜（１０）のいずれかである。 （２）被塗基材が電着塗膜と中塗塗膜の複合塗膜であ
る。 （３）被塗基材が自動車車体である。 （４）ベースコートの乾燥膜厚が１０〜３０μｍであ
る。 （５）トップコートの乾燥膜厚が２０〜６０μｍであ
る。 （６）光輝性塗膜がＪＢＣＣの色相トーン分類によるラ
イトからペールトーンの色域を発現させるものである。

【００２８】

【作用】この発明の塗料組成物を被塗物に塗布し、硬化
または乾燥してなる塗膜に入射した光は、透明性の高い
白色顔料であるアルカリ土類金属のチタン酸塩粉末（ル
チル型二酸化チタンの屈折率は２．７２であるのに対
し、アルカリ土類金属であるチタン酸ストロンチウムの
屈折率が２．４１と低い）を透過した光が鱗片状金属粉
で反射し、メタリック色の特徴としてキラキラ光り、透
過しなかった光の適度の白味感がパステル感を発現する
という特性を保持している。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。適用した光輝性塗料組成物を構成する（Ａ）〜
（Ｅ）の具体的成分は、下記のとおりである。なお、表
１の成分表示は下記の記号で示した。また、配合量は固
形分の重量部、比率は重量比で示した。

【００３０】（Ａ）鱗片状金属粉顔料 （Ａ−１）鱗片状アルミニウム粉顔料 （Ａ−１−１）商品名“アルペースト５２−５０９”
〔東洋アルミニウム株式会社製、固形分７０％、平均粒
径２８μｍ〕 （Ａ−１−２）商品名“アルベースト４１７”〔東洋ア
ルミニウム株式会社製、固形分６５％、平均粒径１６μ
ｍ〕 （Ａ−２）鱗片状錫粉顔料、商品名“錫ペースト６２−
１１７７”〔東洋アルミニウム株式会社製、固形分８０
％、平均粒径１８μｍ〕 （Ｂ）アルカリ土類金属チタン酸塩粉末 （Ｂ−１）チタン酸ストロンチウム粉末、商品名“ニュ
ーセラミックホワイト用白色顔料”〔ホルベイン工業株
式会社製〕 （Ｂ−２）チタン酸バリウム粉末〔和光純薬株式会社
製〕 （Ｃ）塗膜形成樹脂 （Ｃ−１）熱硬化性アクリル樹脂、商品名“アルマテッ
クスＮＴ−Ｕ−２３”〔三井東圧化学工業株式会社製、
固形分５０重量％〕 （Ｃ−２）メラミンホルムアルデヒド樹脂、商品名“ユ
ーバン２０ＳＥ”〔三井東圧化学工業株式会社製、固形
分６０重量％〕 （Ｃ−３）ニッペアクリル補正用クリヤー〔日本ペイン
ト株式会社製、固形分３６重量％〕 （Ｄ）非金属フレーク顔料 （Ｄ−１）ＴｉＯ_２コーティング雲母箔顔料、商品名
“イリオジン１０３ＷＩＩ”〔メルク・ジャパン株式会
社製〕 （Ｄ−２）板状酸化鉄顔料、商品名“Ｆ．Ｏ．Ｒ−１”
〔大日精化工業株式会社製〕 （Ｅ）着色顔料 （Ｅ−１）ジオキサンバイオレット顔料、商品名“ファ
ーストゲンスーパーバイ オレット６０２７
Ｓ”〔大日本インキ化学工業株式会社製〕 （Ｅ−２）二酸化チタン顔料、商品名“タイペークＣＲ
−９５”〔石原産業株式会社製〕

【００３１】実施例１〜１２，比較例１〜１０ 上記（Ａ）〜（Ｅ）の成分を表１に示す組成比率で、有
機溶媒（トルエン／キシレン／酢酸エチル／酢酸ブチル
＝７０／１５／１０／５）。ただし、実施例１１のみは
（トルエン／アセトン／メチルイソブチルケトン／酢酸
ブチル＝５０／２０／２０／１０）の溶剤を用いて分散
混合し、塗装適性粘度に調整し光輝性塗料を作製した。

【００３２】得られた各組成の光輝性塗料または比較用
塗料を用い、以下の塗装工程により塗膜を形成した。リ
ン酸亜鉛で化成処理した厚さ０．８ｍｍのダル鋼板基材
に、カチオン電着塗料〔日本ペイント（株）製、“パワ
ートップＵ−５０”〕を乾燥塗膜が２０μｍになるよう
に塗装したのち、１６０℃で３０分間焼付けた。この電
着塗膜面に中塗塗料〔日本ペイント（株）製、“オルガ
Ｐ−２グレー”〕を乾燥塗膜が３０μｍになるようにエ
アスプレー塗装し、１４０℃で３０分間焼付けして試験
板を作製した。この試験板の表面に光輝性塗料または比
較用塗料を乾燥塗膜が１５〜２０μｍになるように塗装
した。塗装は、エアースプレーガン〔岩田塗装機株式会
社製、“ワイダー７１”〕を用い、霧化圧５．０ｋｇ／
ｃｍ^２で行い、塗装中のブースの雰囲気は温度２５℃，
湿度７５％に保持した。塗装後３分間セッティングを施
したのち、アクリル・メラミン樹脂系クリヤー塗料〔日
本ペイント（株）製、“スーパーラック０−１２８”〕
を乾燥膜厚が２５〜３０μｍになるよう塗装した。つい
で、約１０分間室温でセッティングしたのち、１４０℃
で３０分間焼付けた。

【００３３】形成した塗膜につき、下記の基準でメタリ
ック感およびパステル感を目視観察により判定評価し、
得られた結果を表１に示した。 （１）メタリック感 ○ … メタリック感が十分確認される。 △ … メタリック感を発現しているがやや弱い。 × … メタリック感なし。 （２）パステル感；目視でもってＪＢＣＣ色相トーン分
類と対比させ、ライトからペールトーン色域に属するか
否か判定した。 ○ … 上記範囲に明らかに属する色域を発現してい
る。 △ … 上記範囲の境界付近の色域を発現している。 × … 上記範囲から明らかに外れる色域しか発現して
いない。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】この発明の光輝性塗料組成物を従来のメ
タリック塗料やパール色塗料の代わりに用いて塗装を行
うと、従来よりも淡い色（パステル感）を呈し、かつキ
ラキラ光る（メタリック感）新規な外観を有する塗膜が
形成される。すなわち、ライト（Ｌｉｇｈｔ）からペー
ルトーン（Ｐａｌｅ Ｔｏｎｅ）（ＪＢＣＣの色相トー
ン分類による）域のパステル調のメタリック色の塗膜が
形成され、メタリック色の色域を拡大することが可能に
なる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）鱗片状金属粉顔料、（Ｂ）アルカリ
   土類金属のチタン酸塩粉末および（Ｃ）塗膜形成樹脂を
   主成分とすることを特徴とする光輝性塗料組成物。
2. 【請求項２】被塗基材面に（Ａ）鱗片状金属粉顔料、
   （Ｂ）アルカリ土類金属のチタン酸塩粉末および（Ｃ）
   塗膜形成樹脂を主成分とする光輝性塗料をベースコート
   したのち、クリヤー塗料をトップコートし、ベースコー
   トおよびトップコートを同時に硬化させることを特徴と
   する光輝性塗膜の形成方法。