KR102346990B1

KR102346990B1 - 도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물

Info

Publication number: KR102346990B1
Application number: KR1020177010401A
Authority: KR
Inventors: 가츠히로 구로다; 아키히코 이케야; 히로미츠 미나미오카
Original assignee: 도요 알루미늄 가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2022-01-03
Also published as: KR20170057369A; US20170275497A1; CN106687544B; JP6543448B2; JP2015086368A; CN106687544A

Abstract

본 발명의 도료 조성물은, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물로서, 알루미늄 안료의 함유량은, 마이카 안료의 함유량과 동등하거나 그보다 크고, 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 또한 그 애스펙트비가 50 이하이다.

Description

도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물 {PAINT COMPOSITION AND COATED OBJECT HAVING COATING FILM FORMED BY PAINT COMPOSITION}

본 발명은, 도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물에 관한 것이다.

금속 안료를 배합한 도료 조성물은, 도막을 형성하였을 때에 우수한 메탈릭감을 발휘하는 점에서, 자동차의 외장을 비롯하여, 플라스틱의 가식 (decoration), 인쇄 잉크, 화장품 등의 많은 분야에서 사용되고 있다. 금속 안료 중에서도 알루미늄 안료는 메탈릭감이 우수한 데다가 저렴하며 또한 비중이 작아 취급하기 쉽다는 특징을 갖는 점에서 널리 사용되고 있다.

또, 마이카 안료를 배합한 도료 조성물은, 도막을 형성하였을 때에, 마이카 안료에서 기인되는 우수한 간섭감 (간섭 작용 혹은 펄감으로도 표현된다) 을 발휘하는 점에서, 역시 상기와 같은 많은 분야에서 사용되고 있다. 마이카 안료의 원료로는 천연 마이카와 합성 마이카가 있는데, 그 높은 품질 안정성으로부터 합성 마이카가 널리 사용되고 있다.

또한 최근, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물이 검토되고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-181575호 (특허문헌 1) 및 일본 공개특허공보 2011-162732호 (특허문헌 2)). 양 안료를 함유하는 도료 조성물에 의해 형성된 도막은 메탈릭감 및 간섭감의 양 색조를 나타낼 수 있다.

일본 공개특허공보 2001-181575호 일본 공개특허공보 2011-162732호

그러나, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료와 마이카 안료의 함유량을 비교하면, 통상은 마이카 안료가 많이 배합되어 있다. 이는 마이카 안료의 간섭 작용을 강하게 발현시키기 위함이다. 특히, 마이카 안료에 의해 발현되는 간섭감은, 알루미늄 안료를 마이카 안료와 비교하여 동일한 정도 또는 많이 배합한 경우에는 알루미늄 안료에 의해 발휘되는 메탈릭감에 의해 상쇄되기 쉬운 경향이 있다. 이 때문에, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 의 실시예 등에 기재되는 바와 같이, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물에 의해 형성되는 도막에 있어서 간섭감을 충분히 나타내기 위해서는, 알루미늄 안료의 함유량에 대해 마이카 안료의 함유량을 충분히 크게 할 필요가 있었다.

그러나, 도료 조성물에 있어서의 이들 안료의 총 함유량이 증가하면, 도료 조성물의 도포성 (도포의 용이성) 이나 건조 후의 도막 성능이 저하된다는 문제가 생긴다. 또한, 알루미늄 안료에 대해 마이카 안료를 많이 배합한 경우, 간섭 작용은 발현되지만, 도막의 명도 (L^* 값) 가 저하되는 경우가 있다. 이는 많이 배합된 마이카 안료가 알루미늄 안료의 메탈릭감을 저해하는 것에서 기인되는 것으로 생각된다. 또, 마이카 안료는 비교적 고가이기 때문에, 그 사용량의 저하가 요망된다.

본 발명은, 상기와 같은 현 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물로서, 종래와 비교하여 마이카 안료의 함유량이 낮으며, 또한 충분한 메탈릭감 및 간섭감을 나타낼 수 있는 도료 조성물 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 도료 조성물은, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물로서, 알루미늄 안료의 함유량은, 마이카 안료의 함유량과 동등하거나 그보다 크고, 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 그 애스펙트비가 50 이하이다.

본 발명의 도료 조성물에 있어서 바람직하게는, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 와 마이카 안료의 함유량 (B) 의 비 (A)/(B) 는 1 이상 5 이하이다.

또, 본 발명은, 상기 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물, 및 그 수지 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물에 관한 것이기도 하다.

본 발명의 도료 조성물 및 그 수지 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물은, 종래와 비교하여 알루미늄 안료의 함유량에 대한 마이카 안료의 함유량이 낮으며, 또한 충분한 메탈릭감 및 간섭감을 나타낼 수 있다.

이하, 본 발명의 도료 조성물, 및 그 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

≪도료 조성물≫

본 발명의 도료 조성물은, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유한다. 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 것은, 당해 도료 조성물이 도포됨으로써 형성되는 도막에 있어서, 알루미늄 안료에 의해 발휘되는 메탈릭감과 마이카 안료에 의해 발휘되는 간섭감의 양 색조를 나타내게 하기 위함이다.

또한, 본 명세서에 있어서 「메탈릭감」이란, 반짝반짝한, 금속 광택과 같은 휘도가 높은 색조로서, 시각적으로 인식되는 것이다. 또, 「간섭감」이란, 관찰자가 보는 각도에 따라 여러 가지 색상이 표현되는 것으로서, 시각적으로 인식되는 것이다.

＜알루미늄 안료＞

본 발명의 도료 조성물에 함유되는 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 또한 그 애스펙트비 (평균 입경 (㎛)/평균 두께 (㎛)) 가 50 이하이다. 알루미늄 안료의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 도료 조성물이 보다 우수한 메탈릭감을 발휘하기 위해서는 플레이크 형상인 것이 바람직하다.

여기서, 알루미늄 안료의 평균 두께는, 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 알루미늄 안료의 수면 확산 면적 A (㎠/g) 를 JIS-K5906 (1998) 에 따라 측정하고, 또한 알루미늄의 밀도 B (g/㎤) 를 측정한다. 그리고, 이들의 값을 이하의 계산식 (1) 에 도입함으로써, 알루미늄 안료의 평균 두께 C (㎛) 를 구할 수 있다.

C (㎛) ＝ 10000/[A (㎠/g) × B (g/㎤)] ··· (1)

(또한, 상기 계산식 (1) 은, 수면 확산 면적으로 형성된 막을 단일막으로서 인식하고, 이 면적과 비중의 관계로부터 막을 구성하는 알루미늄 안료의 평균 두께를 구하는 것이다).

이와 같은 알루미늄 안료는, 예를 들어, 볼 밀 (ball mill), 아트라이터 밀 (attritor mill) 등의 밀 중에서 분쇄 매체의 존재하, 원료가 되는 알루미늄 분말을 지방산 등의 분쇄 보조제를 사용하여 분쇄 혹은 마쇄함으로써 얻어진다. 또, 필름 상에 알루미늄을 증착 시킨 알루미늄 증착박을 파쇄함으로써 얻어지는 것이어도 된다. 상기 분쇄 매체로는, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타 등의 고인화점의 광물유를 사용할 수 있다.

알루미늄 안료의 조성으로는, 알루미늄만으로 구성되어 있어도 되고, 또 알루미늄기 합금으로 구성되어 있어도 되고, 알루미늄의 순도는 특별히 한정되지 않는다. 또, 그 표면에는 내식성이나 의장성을 향상시키기 위한 금속 산화물 피막 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

또, 알루미늄 안료의 평균 입경은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하한치로는 바람직하게는 1 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 7 ㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 또, 상한치로는 바람직하게는 100 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ 이하이다. 그 평균 입경이 1 ㎛ 이상인 경우, 제조시의 취급이 용이하고, 또, 잘 응집되지 않는 경향을 나타내기 때문에, 도료 조성물 중에 균일하게 분산시킬 수 있다. 또, 그 평균 입경이 100 ㎛ 이하인 경우, 도막 표면이 거칠어지는 것을 방지할 수 있어, 바람직한 의장을 실현할 수 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서, 평균 입경이란 체적 평균 입자경으로, 레이저 회절법에 의해 측정된 입도 분포로부터 체적 평균을 산출함으로써 구할 수 있다.

＜마이카 안료＞

본 발명의 도료 조성물에 함유되는 마이카 안료는, 특별히 제한되지 않고 천연 마이카, 합성 마이카 중 어느 것으로 구성되어도 되고, 이것들이 혼합되어 있어도 된다. 마이카 안료는, 바람직하게는, 마이카 (운모) 의 표면에 이산화티탄, 산화철, 코발트, 주석, 지르코늄 등의 금속 산화물의 박막을 코팅한 펄 마이카이다. 또, 마이카 안료의 형상은 바람직하게는 플레이크 형상이다. 이 경우, 도료 조성물 중에 상기 마이카 안료와 알루미늄 안료를 특정 배합 비율 및 임의 첨가량으로 함유시키는 것에 의해, 도막 중에 있어서 양 안료는 비교적 균일한 배열을 취할 수 있기 때문에, 각각의 특징인 간섭감과 휘도감을 양립시킨 의장을 발현할 수 있다.

이와 같은 마이카 안료로는, 예를 들어, 천연 운모로부터 가공 생산된 마이카 안료를 예시할 수 있다. 또, 고상 반응 합성, 용융 합성 등으로 합성된 것, 나아가서는 합성 후, 다양한 처리가 실시된 합성 마이카를 예시할 수도 있다. 이와 같은 인공적으로 합성된 마이카 안료는 현재 널리 사용되고 있다.

마이카 안료의 평균 입경은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하한치로는 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이상이다. 또, 상한치로는 바람직하게는 30 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 25 ㎛ 이하이다. 그 평균 입경이 5 ㎛ 이상인 경우, 제조시의 취급이 용이하고, 또, 잘 응집되지 않는 경향을 나타내기 때문에, 도료 조성물 중에 균일하게 분산시킬 수 있다. 또, 그 평균 입경이 30 ㎛ 이하인 경우, 도막 표면이 거칠어지는 것을 방지할 수 있어, 바람직한 의장을 실현할 수 있다. 또한, 마이카 안료의 평균 입경은, 알루미늄 안료와 마찬가지로 레이저 회절법을 이용하는 것에 의해 구할 수 있다.

＜그 밖의 성분＞

본 발명의 도료 조성물은, 상기 알루미늄 안료와 상기 마이카 안료를 함유하는 한, 다른 임의의 성분을 함유할 수 있다. 다른 임의의 성분으로는, 예를 들어 다른 안료, 첨가제, 수지 및 용제 등을 들 수 있다.

상기 다른 안료로는, 예를 들어, 유기 착색 안료, 무기 착색 안료, 체질 안료, 판상 산화철 등의 착색 안료를 들 수 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들어, 안료 분산제, 소포제, 침강 방지제, 경화 촉매 등을 들 수 있다. 상기 수지로는, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 아크릴실리콘 수지, 비닐 수지, 규소 수지 (무기계 바인더), 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 멜라민 수지, 불소 수지, 합성 수지 에멀션, 보일유 (boiled oil), 염화 고무, 천연 수지와 아미노 수지, 페놀 수지, 폴리이소시아네이트 수지 등을 들 수 있다. 상기 용제로는, 알코올계, 글리콜계, 케톤계, 에스테르계, 에테르계, 방향족계, 탄화수소계 등의 유기 용매, 물 등을 들 수 있다.

＜성분 조성＞

본 발명의 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 는, 마이카 안료의 함유량 (B) 와 동등하거나 그보다 크다. 여기서, 도료 조성물에 있어서의 함유량이란, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대한 각 성분의 질량부를 의미한다.

또한, 도료 조성물에 있어서의 알루미늄 안료의 함유량 (A) 는, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 30 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 20 질량부 이하이며, 마이카 안료의 함유량 (B) 는, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 15 질량부 이하이다. 또, 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 와 마이카 안료의 함유량 (B) 의 비 (A)/(B) 는 바람직하게는 1 이상이다.

또, 도료 조성물에 있어서의 알루미늄 안료와 마이카 안료의 총 함유량은, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대해, 바람직하게는 1 ∼ 50 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 30 질량부이며, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 20 질량부이다. 도료 조성물에 있어서의 상기 총 함유량이 1 질량부 이상인 경우, 도막에 있어서 각 안료에 의해 발휘되는 색조를 나타낼 수 있고, 30 질량부 이하인 경우, 도료 조성물의 도막 표면이 거칠어지는 것을 방지할 수 있어, 목적으로 하는 의장을 실현할 수 있다.

또, 도료 조성물에 있어서, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대해, 첨가제의 함유량은 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량부이고, 수지의 함유량은 바람직하게는 5 ∼ 50 질량부이며, 용매의 함유량은 바람직하게는 40 ∼ 80 질량부이다. 또한, 도료 조성물이 알루미늄 안료 및 마이카 안료 이외에 다른 안료를 함유하는 경우, 이들 모든 안료의 총 함유량은, 도료 조성물에 있어서 바람직하게는 0.2 질량부 이상 40 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상 35 질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 1 질량부 이상 25 질량부 이하이다.

＜작용 효과＞

본 발명의 도료 조성물은, 상기 서술한 바와 같이, 알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물로서, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 는, 마이카 안료의 함유량 (B) 와 동등하거나 그보다 크고, 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 또한 그 애스펙트비가 50 이하이며, 알루미늄 안료의 함유량은, 마이카 안료의 함유량과 동등하거나 그보다 크다.

종래의 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 메탈릭감과 마이카 안료의 간섭감의 양 색조를 충분히 나타내게 하기 위해서는, 알루미늄 안료의 함유량을 충분히 확보한 다음, 마이카 안료의 함유량을 알루미늄 안료의 함유량보다 더욱 크게 할 필요가 있었다.

이에 반해, 본 발명의 도료 조성물은, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 는, 마이카 안료의 함유량 (B) 와 동등하거나 그보다 크고, 즉, 마이카 안료의 함유량 (B) 가 알루미늄 안료의 함유량 (A) 와 동등하거나 그보다 작다. 이와 같이, 종래와 비교하여 알루미늄 안료의 함유량에 대한 마이카 안료의 함유량이 낮음에도 불구하고, 본 발명의 도료 조성물은 도막을 형성하였을 때에 충분한 메탈릭감 및 간섭감을 나타낼 수 있다.

따라서, 본 발명의 도료 조성물은, 종래의 도료 조성물과 비교하여 마이카 안료의 함유량을 저감시킨 상태에서 동등 이상의 의장을 실현할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, 목적으로 하는 색조를 나타낼 수 있는 데다가, 도료 조성물 중의 안료의 총 함유량의 증가에 수반되는 도포성의 저하를 억제할 수 있고, 또, 그 제조 비용의 저하를 실현할 수 있다.

또한, 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 비표면적이 55000 ㎠/g 을 초과한 경우에 도막이 나타내는 간섭감이 약해지는 것의 이유는 명확하지 않지만, 비표면적이 지나치게 크면, 상대적으로 알루미늄 안료로서 함유되는 알루미늄 플레이크의 수가 증가하는 것에서 기인되어, 마이카 안료의 간섭감이 약해지기 때문인 것으로 생각된다. 또, 알루미늄 안료의 평균 두께가 0.3 ㎛ 보다 작고, 애스펙트비가 50 을 초과하는 경우, 즉, 알루미늄 플레이크의 형상이 얇고 평탄한 경우에는, 도료 조성물 중에 있어서 알루미늄 안료가 뜨기 쉬워지고, 이 위치 관계가 도막 중에 있어서도 인계되기 때문에, 결과적으로 마이카 안료의 간섭감이 약해지는 것으로 생각된다.

또, 본 발명의 도료 조성물에 있어서, 바람직하게는 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 10000 ㎠/g 이상이고, 그 평균 두께가 1 ㎛ 이하이며, 그 애스펙트비가 1 이상이다. 이 경우, 도료 조성물은, 충분한 메탈릭감 및 간섭감을 보다 확실하게 나타낼 수 있다. 알루미늄 안료에 관하여, 보다 바람직하게는 상기 비표면적이 20000 ㎠/g 이상 50000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하이며, 그 애스펙트비가 1 이상 50 이하이고, 더욱 바람직하게는 상기 비표면적이 30000 ㎠/g 이상 50000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.2 ㎛ 이상 0.6 ㎛ 이하이며, 그 애스펙트비가 15 이상 45 이하이다.

또, 본 발명의 도료 조성물에 있어서, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대해, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 는, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 30 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 20 질량부 이하이며, 마이카 안료의 함유량 (B) 는, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 15 질량부 이하이다. 이 경우, 충분한 메탈릭감과 충분한 간섭감을 나타낼 수 있음과 함께, 도료 조성물에 있어서의 알루미늄 안료의 함유량 (A) 및 마이카 안료의 함유량 (B) 가 충분히 낮기 때문에, 도포성의 저하를 더욱 억제할 수 있음과 함께, 제조 비용의 추가적인 저하를 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 함유량 (A) 와 마이카 안료의 함유량 (B) 의 비 (A)/(B) 는 1 이상이면 되고, 이 경우에 충분한 메탈릭감과 충분한 간섭감을 발휘할 수 있다. 단, 알루미늄 안료의 함유량을 일정하게 한 경우, 마이카 안료의 함유량이 증가하면 비용이 높아진다. 이와 같은 비용의 관점에서는, 간섭감의 발현이 저해되지 않을 정도까지 마이카 안료의 함유량을 줄이는 것이 바람직하다. 따라서, 비용 저감의 관점에서는, 비 (A)/(B) 는, 바람직하게는 1.5 이상이고, 보다 바람직하게는 2 이상이다. 한편, 메탈릭감과 간섭감을 보다 효율적으로 발휘하기 위해서는, 비 (A)/(B) 는 바람직하게는 5 이하이고, 보다 바람직하게는 3 이하이며, 더욱 바람직하게는 2 이하이다. 또, 양 관점에 입각하면, 비 (A)/(B) 는, 바람직하게는 1 이상 5 이하이고, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하이며, 더욱 바람직하게는 1 이상 2 이하이고, 특히 바람직하게는 1.5 이상 2 이하이다.

또, 본 발명의 도료 조성물에 있어서, 알루미늄 안료의 입경 편차가 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 체적 누적 입도 분포의 90 ％ 직경 (D₉₀) 으로부터 10 ％ 직경 (D₁₀) 을 뺀 값이 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 마이카 안료의 함유량을 줄인 경우에도, 높은 메탈릭감 및 간섭감을 나타낼 수 있다.

≪도포물≫

본 발명은, 상기 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물에 관한 것이기도 하다. 상기 도료 조성물은, 상기 서술한 바와 같이, 종래와 비교하여 알루미늄 안료의 함유량에 대한 마이카 안료의 함유량이 낮음에도 불구하고, 도막을 형성하였을 때에, 충분한 메탈릭감과 충분한 간섭감을 나타낼 수 있다. 이 때문에, 이 도막을 갖는 도포물은, 충분한 메탈릭감과 충분한 간섭감을 나타낼 수 있다.

도막이 형성되는 기체에 관하여, 금속, 플라스틱, 요업 제품, 유리, 목재, 콘크리트, 천, 종이 등, 그 소재는 특별히 한정되지 않는다. 또, 그 형상도, 예를 들어 지주, 교량, 가드 레일, 체결 부품 (볼트, 너트, 리벳 등), 슬라이딩 부품 (안전 벨트 부품, 공작 기계 부품 등), 가대 (pedestal) (태양광 발전 패널 가대 등), 탱크, 차량, 옥외용 수납 상자 (큐비클 등) 등의 입체 구조물, 프리코트 메탈, 판재, 벽재, 지붕재, 시트 등의 평면적인 것을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 도료 조성물을 기체 상에 도포하는 방법은, 종래 공지된 도포 방법을 특별히 한정하지 않고 채용할 수 있어, 어떠한 방법도 채용할 수 있다.

여기서, 도포물이 갖는 도막이 본 발명의 도막인지의 여부는, 도막에 있어서의 알루미늄 안료의 함유량과 마이카 안료의 함유량을 산출하고, 또한 알루미늄 안료의 특성을 조사함으로써 확인할 수 있다. 즉, 도막 중의 알루미늄 안료의 함유량이 마이카의 함유량과 동등하거나 그보다 크고, 알루미늄 안료에 관하여, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 그 애스펙트비가 50 이하인 경우에는, 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된 도막으로 간주할 수 있다.

또, 본 발명의 도포물은 상기 도막을 갖는 한 다른 층을 가지고 있어도 되고, 바람직하게는 상기 도막을 베이스로 하고 그 위에 탑코트를 갖는다. 탑코트를 가짐으로써 도막의 손상을 억제할 수 있고, 또, 도막에 의해 발휘되는 의장 성을 높일 수 있다. 또, 다른 층으로는, 예를 들어, 도막과 기체 사이에 하지 처리층을 가져도 된다. 하지 처리층을 가짐으로써 기체와 상기 도막의 밀착성을 높일 수 있다.

하지 처리층으로는, 예를 들어, 용융 도금층, 용사 도금층, 전해 도금층, 무전해 도금층, 증착층, 화성 처리층, 전착 도장층, 유기계 프라이머층, 징크리치 (zinc-rich) 프라이머층 등을 예시할 수 있다. 특히, 용융 아연 도금층, 전해 아연 도금층, 무기염에 의한 화성 처리층, 유기계 프라이머층이 바람직하다. 특히 바람직한 하지 처리층으로는, 용융 아연 도금, 전기 아연 도금, 무기염에 의한 화성 처리, 유기계 프라이머 등이 예시된다. 또한, 하지 처리층으로서 각종 도금층을 선택하는 경우에는, 유기계 프라이머층을 병용하는 것이 바람직하다.

실시예

이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 알루미늄 안료 및 마이카 안료를 준비하고, 이것들을 소정 함유량 함유하는 도료 조성물을 제작하였다. 제작한 도료 조성물을 기체 상에 도포하고, 추가로 탑코트제를 도포하여 이것들을 베이킹함으로써, 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물을 제작하였다. 그리고, 각 도포물에 있어서의 각 도막의 색조를 측정함으로써, 각 도막이 나타내는 메탈릭감 및 간섭감을 확인하였다.

＜알루미늄 안료의 준비＞

표 1 에 나타내는 특성을 갖는 알루미늄 안료 A ∼ D 를 준비하였다. 표 1 에 있어서, D₁₀, D₅₀, D₉₀ 은, 체적 누적 입도 분포 곡선에 있어서의 체적 평균 입자경 10 ％, 50 ％, 90 ％ 에서의 입자경 (㎛) 을 나타낸다. 또한, 체적 평균 입자경은, 레이저 회절/산란식 입자경 분포 측정 장치 (상품명 : 「Microtrac HRA 9320-X100, 허니웰 (Honeywell) 사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 예를 들어, D₉₀ 은, 세로축이 누적 빈도 (％) 이며, 가로축이 입자경 (㎛) 인 체적 누적 입도 분포 곡선에 있어서 누적도 90 ％ 의 입자경 (㎛) 을 의미한다. 또, 「(D₉₀) － (D₁₀)」은, D₉₀ 의 입자경의 값으로부터 D₁₀ 의 입자경의 값을 뺀 값을 나타내고, 이 값이 작을수록 알루미늄 안료의 입경의 편차가 작은 것을 의미한다. 또, 비표면적은 BET 법에 의해 산출되는 비표면적을 의미한다.

＜마이카 안료의 준비＞

마이카 안료 E 로서, 금색 간섭색의 마이카 안료 (상품명 : 「Mearlin(R) Exterior CFS Super Gold 2303Z」, 입경 : 7 ∼ 30 ㎛), 마이카 안료 F 로서 청색 간섭색의 마이카 안료 (상품명 : 「Mearlin(R) Exterior CFS Super Blue 6303Z」, 입경 : 9 ∼ 35 ㎛) 를 준비하였다. 또한, 마이카 안료 E 는 금색의 간섭감을 나타내고, 마이카 안료 F 는 청색의 간섭감을 나타냈다.

＜탑코트제의 제작＞

먼저, 아크릴 클리어 수지 (상품명 : 「아크리딕 A-322」, DIC 사 제조) 420 질량부 및 멜라민 클리어 수지 (상품명 : 「수퍼 벡카민 L117-60」, DIC 사 제조) 165 질량부를, 방향족계 용제 (상품명 : 「솔벳소 100」, 엑슨 화학 (주) 제조) 228 질량부 중에 첨가하고, 유리봉으로 분산시킨 후, 방향족계 용제를 추가로 첨가하고 포드 컵에서 20 초로 점도 조정하여 탑코트제를 제작하였다.

＜실시예 1＞

알루미늄 안료 A 및 마이카 안료 E 각각을, 도료 조성물 중에 있어서 수지 고형분 100 질량부에 대해 11 질량부 (안료 고형분량) 가 되도록, 시너 200 질량부 및 자일렌 60 질량부에 첨가하여 유리봉으로 분산시킨 후, 아크릴 클리어 수지 (상품명 : 「아크리딕 A-322」, DIC 사 제조) 160 질량부 (수지 고형분의 80 질량부를 구성) 및 멜라민 클리어 수지 (상품명 : 「수퍼 벡카민 L117-60」, DIC 사 제조) 33.3 질량부 (수지 고형분의 20 질량부를 구성) 와 함께, 디스퍼로 15 분간 1000 rpm 으로 교반 분산시킴으로써 도료 조성물 전구체를 얻었다. 그리고 얻어진 도료 조성물 전구체에 시너를 첨가하고 포드 컵에서 13.5 초로 점도 조정하여 도료 조성물을 제작하였다.

도료 조성물 (베이스) 및 탑코트제 (탑) 를, 각각 기체가 되는 강판 상에 자동 스프레이 건으로 이하에 나타내는 도포 조건에서 도포하였다. 도포 후, 온도 140 ℃, 시간 20 분간의 조건에서 베이킹을 실시하여, 강판 상에 각 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 얻었다. 또한, 각 도막 (탑코트를 포함한다) 의 두께는 40.0 ㎛ ∼ 60.0 ㎛ 였다.

(도포 조건)

레시프로케이터 속도 50 m/분

레시프로케이터 스트로크 1250 ㎜

컨베이어 이동 속도 2 m/분

분사 거리 30 ㎝

토출량 (베이스) 400 ㎖/분

토출량 (탑) 420 ㎖/분

동일 도료의 패스 횟수 (베이스) 3 pass

동일 도료의 패스 횟수 (탑) 2 pass

1 패스 후의 건의 대기 시간 5 분

동일 건으로 1 패스부터 2 패스로의 대기 시간 2 분.

＜실시예 2 ∼ 실시예 6, 종래예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2＞

사용하는 알루미늄 안료의 종류 및 그 함유량, 사용하는 마이카 안료의 종류 및 그 함유량을 표 2 에 나타내는 값으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 각 실시예, 각 종래예 및 각 비교예에 있어서 도막을 얻었다. 또한, 각 함유량은, 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대한 각 안료의 고형분량 (질량부) (PHR) 이다. 또, 표 2 의 「알루미늄 안료/마이카 안료 (비율)」는, 도료 조성물 중에 있어서의 알루미늄 안료의 함유량 (A) 와 마이카 안료의 함유량 (B) 의 비율 (A/B) 를 나타낸다.

＜색조의 측정＞

형성된 도막에 관하여, JIS-Z8722 (2009) (색의 측정 방법-반사 및 투과물체 색) 의 조건 a 에 기재된 방법에 따라 측정한 Y 값으로부터, JIS-Z8729 (2004) (색의 표시 방법-L^*a^*b^* 표색계 및 L^*u^*v^* 표색계) 에 규정되는 L^*15 및 b^*15 를 얻었다. 구체적으로는, 멀티앵글 분광 측색계 (상품명 : 「X-Rite MA-68II」, X-Rite 사 제조) 를 사용하여, 입사각 45°, 정반사 방향으로부터의 오프셋각 15°에 있어서의 L^* 값 및 b^* 값을 측정하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

상기 L^* 값은 명도를 나타내고, 도료 조성물에 함유되는 알루미늄 안료에 의해 나타나는 메탈릭감의 정도를 나타내는 지표가 되며, 그 값이 클수록 메탈릭감의 색조가 강한 것으로 간주할 수 있다. 또, 상기 b^* 값은 간섭 정도를 나타내고, 그 값이 마이너스값이며 또한 수치가 클수록 청색미의 간섭감의 색조가 강한 것으로 간주할 수 있고, 그 값이 플러스값이며 또한 수치가 클수록 황색미의 간섭감의 색조가 강한 것으로 간주할 수 있다. 요컨대, b^* 값의 절대치가 클수록 간섭 정도가 높은 것을 나타낸다.

표 2 를 참조하여, 실시예 1 및 실시예 4 의 도료 조성물에 관하여, 알루미늄 안료의 함유량은 마이카 안료의 함유량과 동등한 데에 반해, 종래예 1 ∼ 4 에서 사용한 각 도료 조성물에 관하여, 알루미늄 안료의 함유량은 마이카 안료의 함유량보다 작았다. 또, 실시예 1 과 동일한 알루미늄 안료를 사용한 종래예 3 에 관하여, 마이카 안료의 함유량이 실시예 1 보다 많기 때문에, 실시예 1 보다 간섭 정도가 높았다. 마찬가지로, 실시예 4 와 동일한 알루미늄 안료를 사용한 종래예 4 에 관하여, 마이카 안료의 함유량이 실시예 4 보다 많기 때문에, 실시예 4 보다 간섭 정도가 높은 결과가 되었다. 이것들은 당연한 결과이다. 그러나, 실시예 1 및 실시예 4 와 종래예 1 및 종래예 2 의 대비에 관하여, 실시예 1 에 있어서는, 명도는 종래예 1 보다 높음에도 불구하고 간섭 정도에 있어서도 충분히 높고, 실시예 4 에 있어서는, 종래예 2 에 비하여 명도, 간섭 정도 모두 큰 차이는 없었다.

따라서, 실시예 1 및 실시예 4 의 도료 조성물은, 종래예 1 및 종래예 2 의 도료 조성물과 비교하여, 적은 마이카 안료의 함유량이라 하더라도 충분히 높은 메탈릭감과 간섭감을 나타낼 수 있음이 확인되었다. 또, 실시예 1 및 실시예 4 의 도료 조성물은, 종래예 1 및 종래예 2 의 도료 조성물과 비교하여, 함유하는 안료의 총 함유량이 작았다.

또, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 5 및 실시예 6 의 도료 조성물에 관하여, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 5 의 알루미늄 안료의 함유량은 마이카 안료의 함유량의 배이며, 실시예 6 의 알루미늄 안료의 함유량은 마이카 안료의 함유량의 1.5 배였다. 한편, 비교예 1 및 비교예 2 의 각 도료 조성물에 관하여, 알루미늄 안료의 함유량은 마이카 안료의 함유량과 동일한 정도였다. 그리고, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 6 에 있어서, 명도는 비교예 1 보다 높음에도 불구하고 간섭 정도에 큰 차이는 없거나 약간 높고, 실시예 5 에 있어서도, 비교예 2 와 비교하여 명도, 간섭 정도에 큰 차이는 없었다.

따라서, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 5 및 실시예 6 의 도료 조성물은, 비교예 1 및 비교예 2 의 도료 조성물과 비교하여, 적은 마이카 안료의 함유량이라 하더라도 충분히 높은 메탈릭감과 간섭감을 나타낼 수 있음이 확인되었다. 또, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 5 및 실시예 6 의 도료 조성물은, 비교예 1 및 비교예 2 의 도료 조성물과 비교하여, 함유하는 안료의 총 함유량이 작았다.

또, 실시예 4 및 실시예 5 의 도료 조성물을, 각각 종래예 2 및 비교예 2 의 각 도료 조성물과 비교해 보면, 실시예 4 쪽이 종래예 2 보다 적은 마이카 안료의 함유량이며, 실시예 5 쪽이 비교예 2 보다 적은 마이카 안료의 함유량임에도 불구하고, 종래예 2 및 비교예 2 와 동일한 정도의 높은 명도와 높은 간섭감을 나타낼 수 있음이 확인되었다.

금회 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타내어지며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

알루미늄 안료와 마이카 안료를 함유하는 도료 조성물로서,
상기 알루미늄 안료의 함유량은, 상기 마이카 안료의 함유량과 동등하거나 그보다 크고,
상기 알루미늄 안료는, BET 법에 의한 비표면적이 55000 ㎠/g 이하이고, 그 평균 두께가 0.3 ㎛ 이상이며, 또한 그 애스펙트비가 50 이하이고,
상기 도료 조성물 중의 수지 고형분 100 질량부에 대한 알루미늄 안료와 마이카 안료의 총 함유량이, 5 질량부 이상 20 질량부 이하인, 도료 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄 안료의 함유량 A 와 상기 마이카 안료의 함유량 B 의 비 A/B 는 1 이상 5 이하인, 도료 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 갖는 도포물.