KR20050047475A - 도장 방법 - Google Patents

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KR20050047475A
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다쯔오 구라모찌
다까시 가와사끼
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간사이 페인트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피도면상에 광휘성 안료를 함유하는 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하고, 계속해서 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하는 방법으로서, 상기 금속성 베이스 도료 (A)가 IV값은 230 이상이고, 마이크로 광휘감 측정기에 의한 입자감의 측정값(HG값)이 60 이하가 되는 도막을 형성하는 것임을 특징으로 하는 도장 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 방법은 자동차 외판 등의 상도 도장으로 적절하다.

Description

도장 방법{Coating Method}
본 발명은 치밀한 입자감 및 금속감을 갖고, 또한 높은 채도에서 높은 깊이감을 갖는 금속성 도색을 갖는 복층 도막을 형성할 수 있고, 자동차 외판 등의 상도 도장으로 적절한 도장 방법에 관한 것이다.
금속성 도막은 이 도막 중에 함유시킨 금속성 안료에 외부로부터의 입사광이 반사되어 반짝반짝 빛나고, 상기 도막의 각종 색조에 따라 변화가 풍부하고 독특한 미장성 외관을 갖고 있으며, 특히 자동차, 오토바이 등의 금속제 물품에 많이 사용되고 있다.
금속성 도막의 형성 방법으로 예를 들면, 일본 특허 공고 (평)2-38267호 공보에는 비교적 진한색의 안료를 함유하는 금속성 베이스 도막상에 이러한 비교적 진한색의 안료와 같은 계통색의 높은 채도 안료를 저농도로 함유하는 컬러 클리어 도막을 형성하는 금속성 도장 방법이 기재되어 있다. 또한 WO97/47396호 공보(US6165621)에는 금속성 베이스 도료와 투명성을 갖는 제2 베이스 도료 및 클리어 도료를 차례로 도장하는 금속성 도막 형성 방법이 기재되어 있다.
그러나 일본 특허 공고 (평)2-38267호 공보에 기재된 방법에서는 금속성 베이스 도막 중의 비교적 진한색의 안료가 금속성감을 저하시키므로 금속성 도막의 깊이감 및 높은 채도감을 얻기 어렵다는 문제가 있다. 또한 WO97/47396호 공보(US6165621)에 기재된 방법에서는 투명성을 갖는 제2 베이스 도막의 막 두께의 작은 변동에 따라 도색이 크게 변화되므로 도장 라인의 관리가 곤란하고, 또한 일반부와 비교해서 막 두께가 두꺼워지기 쉬운 모서리부의 색이 진해지는, 소위 프레임 현상이 발생한다는 문제가 있었다.
그래서 본 출원인은 금속성 베이스 도막상에 특정한 광선 투과율을 갖는 컬러 클리어 도막을 2층 형성함으로써, 바람직하게는 또한 금속성 베이스 도막의 도색을 특정한 것으로 함으로써 깊이감 및 높은 채도감이 우수한 금속성 도막을 얻을 수 있고, 또한 막 두께의 변동에 따른 도색의 변동이 작으므로 도장 라인의 관리가 용이하여 모서리부에 프레임 현상을 발생시키지 않는 금속성 도막 형성 방법을 제안하였다(예를 들면 일본 특허 공개 2002-86057호 공보 참조). 그러나 더욱 치밀한 입자감과 금속감을 갖는 도색이 계속적으로 요망되어, 일본 특허 공개 2002-86057호 공보의 방법으로는 불충분하였다.
본 발명의 목적은 치밀한 입자감 및 금속감을 갖고, 또한 높은 채도에서 높은 깊이감을 갖는 금속성 도색을 갖는 복층 도막을 형성할 수 있고, 자동차 외판 등의 상도 도장으로 적절한 도장 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 특정한 성질을 갖는 금속성 베이스 도막을 형성하고, 추가로 클리어 도막을 컬러 클리어 도료로 만듦으로써, 매우 치밀한 입자감 및 금속감을 갖고, 또한 높은 채도에서 높은 깊이감을 갖는 금속성 도색의 복층 도막을 형성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 피도면상에 광휘성 안료를 함유하는 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하고, 계속해서 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하는 방법으로서, 상기 금속성 베이스 도료 (A)가 IV값은 230 이상이고, 마이크로 광휘감 측정기에 의한 입자감의 측정값(HG값)이 60 이하가 되는 도막을 형성하는 것임을 특징으로 하는 도장 방법에 관한 것이다.
본 발명 방법에 따르면, 특정한 금속성 베이스 도막을 형성함으로써 매우 치밀한 입자감 및 금속감을 부여할 수 있고, 추가로 금속성 베이스 도막상에 컬러 클리어 도료를 도장함으로써 높은 채도에서 높은 깊이감을 갖는 금속성 도색을 갖는 복층 도막을 형성할 수 있다. 본 발명의 도장 방법은 자동차 외판이나 부품 등의 상도 도장으로서 매우 유용하다.
이하, 본 발명에 관해서 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 방법은 피도면상에 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하고, 계속해서 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하는 것이다.
상기 피도물로는 예를 들면, 자동차 외판, 범퍼나 휠 등의 자동차 부품 등에 사용되는 금속제 또는 플라스틱제의 소재를 들 수 있고, 이 소재는 필요에 따라서 양이온 전착 도료 등의 하도 도료, 중도 도료 등을 차례로 도장하여 경화시킨 것, 또는 미경화 상태의 것도 좋다.
본 발명 방법에 사용되는 금속성 베이스 도료 (A)는 광휘성 안료를 필수로 하며, 필요에 따라서 착색 안료 및(또는) 염료를 함유하며, 통상 유기 용제 및(또는) 물을 주된 용매로 하고, 기체(基體) 수지 및 가교제를 함유하는 것이다.
광휘성 안료로는 예를 들면 알루미늄 플레이크, 증착 알루미늄, 금속 산화물 피복 알루미나 플레이크, 금속 산화물 피복 실리카 플레이크, 흑연 안료, 금속 산화물 피복 운모, 티탄 플레이크, 스테인레스 플레이크, 염화옥시비스무스, 판상 산화철 안료, 금속 도금 유리 플레이크, 금속 산화물 피복 유리 플레이크, 홀로그램안료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 상기 광휘성 안료로서는 종횡비(평균 입경/평균 두께)가 약 30 이상인 것을 사용하는 것이 배향성의 관점에서 바람직하다.
상기 광휘성 안료의 배합량은 도료 (A) 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 5 내지 100 중량부, 바람직하게는 10 내지 50 중량부의 범위 내가 적절하다.
착색 안료로는 예를 들면 이산화티탄, 카본 블랙, 산화아연, 몰리브덴 레드, 프러시안 블루, 코발트 블루, 프탈로시아닌 안료, 아조 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌린 안료, 쓰렌계 안료, 페릴렌 안료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 염료로는 예를 들면 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 인디고이드 염료, 카르보늄 염료, 퀴논이민 염료, 프탈로시아닌 염료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 상기 착색 안료로는 평균 입경이 약 0.1 ㎛ 이하인 것이 광휘감을 손상시키지 않는 점에서 바람직하다.
상기 착색 안료 및 염료의 배합량은 도료 (A) 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부의 범위 내가 적절하다.
금속성 베이스 도료 (A)에 사용되는 기체 수지로는 예를 들면, 수산기, 에폭시기, 카르복실기, 실라놀기와 같은 가교성 관능기를 갖는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지 등을 들 수 있다. 또한 가교제로는 멜라민 수지, 요소 수지 등의 아미노 수지나 폴리이소시아네이트, 블럭 폴리이소시아네이트, 폴리에폭시드, 폴리카르복실산 등을 들 수 있다. 상기 폴리에폭시드나 폴리카르복실산은 공중합체 등의 중합체일 수도 있다.
금속성 베이스 도료 (A)에는 필요에 따라서 추가로 체질 안료, 경화 촉매, 자외선 흡수제, 도면(塗面) 조제제, 유변성(rheology) 조절제, 산화 방지제, 소포제, 왁스 등의 도료용 첨가제 등을 적절하게 함유할 수 있다.
금속성 베이스 도료 (A)의 도장은 회전식 정전 도장, 에어 스프레이(이류체(二流體) 노즐), 에어리스 스프레이 등에 의해 행할 수 있다.
본 발명에서는 상기 금속성 베이스 도료 (A)에 의해서 얻어지는 도막이 IV값은 230 이상, 바람직하게는 250 이상이고, 마이크로 광휘감 측정기에 의한 입자감의 측정값(HG값)이 60 이하, 바람직하게는 50 이하가 되는 것이 필수적이다.
본 명세서에서 "IV값"은 강도값(Intensity Value)의 약어로서 명암도를 의미하는 것이고, 광휘성 안료를 함유하는 도막에서 광휘성 안료의 배향성, 금속성감 등의 지표로서 사용되는 특성값이다. IV값은 수치가 클수록 광휘성 안료의 배향성이 양호하고 높은 광휘감을 나타낸다. IV값은 예를 들면 간사이페인트사제 "알코푸"를 이용하여 측정할 수 있다.
또한 본 명세서에서 "HG"는 하이라이트 그레인니스(Hi-light Graininess)의 약어로서, HG값은 마이크로 광휘감 측정기를 이용하여 얻어지는 도막면의 하이라이트의 입자감 측정값이다. "마이크로 광휘감"은 광휘성 안료를 포함하는 도색에 발현되는 고유한 광휘성의 질감을 의미하여, 예를 들면 알루미늄, 운모 등의 입자의 조도나 반짝반짝 빛나는 광채, 까칠까칠한 질감, 입자의 크기 등이 해당한다. 마이크로 광휘감 측정기는 광원, CCD 카메라 및 화상 해석 장치를 구비하고 있으면 특별한 제한은 없지만, 예를 들면 일본 특허 공개 2001-221690호 공보(US2001-036309)에 개시된 것을 적용할 수 있고, 구체적으로는 선단에 집광 렌즈를 부착한 광섬유식의 할로겐 광을 광원으로서 측정면에 대하여 수선상에 설치하고, 미놀타제 "RD-175"에 AF 매크로 100 mm, F 2.8 렌즈를 부착한 CCD 카메라로 도막면을 촬영할 때 조사광이 입사되지 않는 각도에서 행하고, 촬영한 화상은 컴퓨터상에서 원화상 데이터가 512×512 화소의 단색 256 계조(階調)의 디지털 화상 데이터로 잘라낸 후에 화상 해석 소프트웨어로 디지털 처리할 수 있는 것이다. HG값은 광 조사된 도막면을 CCD 카메라로 촬영한 2차원 화상을 2차원 푸리에(Fourier) 변환하여 이루어지는 공간 주파수 스펙트럼에서, 저공간 주파수 성분의 파워를 적분 및 직류 성분으로 정규화하여 얻어지는 2차원 파워 스펙트럼 적분값을 하기 수학식 1로부터 얻고, 이 2차원 파워 스펙트럼 적분값(IPSL 값)을 바탕으로 하여 하기의 일차식에 의해 계산한 MGR의 값으로서 산출할 수 있다. 즉 IPSL의 값이 0.32 이상인 경우는 MGR = [(IPSL×1000)-285]/2로 하고, IPSL의 값이 0.15<IPSL<0.32의 범위 내에 있는 경우는 MGR = [IPSL×(35/0.17)-(525/17)]/2로 하고, IPSL의 값이 0.15 이하인 경우는 MGR = 0으로 한다.
MGR의 값은 광휘성 안료의 입자감이 없는 것은 0으로 하고, 가장 광휘성 안료의 입자감이 있는 것은 거의 100으로 한 값으로서, "입자감"이 적고 치밀한 것일수록 작은 수치를 나타낸다.
식 중, ν는 공간 주파수, θ는 각도, P는 파워 스펙트럼, 0 내지 L은 추출한 저공간 주파수 영역이고, L은 추출한 주파수의 상한을 의미한다.
본 발명에서는 IV값 및 HG값을 특정 범위로 만들기 위한 여러가지 수법이 있지만, 예를 들면 배합하는 광휘성 안료의 농도를 높이거나, 그의 금속성 베이스 도료 (A)에 의한 도막을 박막화하거나, 다단계 도장을 행하거나, 또는 도장시의 도료 고형분을 낮추는 등의 방법을 들 수 있다. 박막화는 광휘성 안료 농도가 높은 도료(도료 (A) 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 광휘성 안료가 20 내지 200 중량부, 바람직하게는 20 내지 100 중량부, 더욱 바람직하게는 25 내지 80 중량부)를 도장막 두께(건조막 두께)가 0.3 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.3 내지 3 ㎛가 되도록 도장함으로써 광휘성 안료의 배향을 향상시키는 방법이다. 다단계 도장은 2단계 이상, 바람직하게는 3단계 이상으로 도장하는 방법이고, 특히 제2 단계 이후의 각 단계에서의 도장막 두께(건조막 두께)가 0.3 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.3 내지 4 ㎛의 범위 내가 되도록 도장하는 것, 또한 제1 단계 도장 후에 베이킹 또는 예열하는 것이 광휘성 안료의 배향성 향상의 관점에서 바람직하다.
본 발명 방법에 사용되는 컬러 클리어 도료 (B)는 투명성을 저해하지 않을 정도로 착색 안료 및(또는) 염료를 배합한 컬러 클리어 도료로서, 기체 수지, 가교제 등의 수지 성분 및 유기 용제나 물 등의 용매를 함유하고, 또한 필요에 따라서 광휘성 안료, 자외선 흡수제, 광안정제 등을 배합하여 이루어지는 유기 용제계 또는 수계의 열경화성 도료이고, 이 도료로부터 얻어지는 클리어 도막을 투과하여 하층 도막의 금속성감을 육안으로 확인할 수 있을 정도의 투명성을 갖는 것이다.
상기 착색 안료 및 염료로는 상술한 금속성 베이스 도료 (A)의 설명에서 열거한 것 중에서 적절하게 선택하여 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 착색 안료 및 염료의 배합량은 도료 (B) 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부의 범위 내가 적절하다.
컬러 클리어 도료 (B)에 사용되는 기체 수지로는 예를 들면 수산기, 카르복실기, 실라놀기, 알콕시실릴기, 에폭시기 등의 가교성 관능기를 함유하는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 불소 수지, 우레탄 수지, 실리콘 함유 수지 등을 들 수 있고, 특히 가교성 관능기 함유 아크릴 수지가 바람직하다. 또한 가교제로는 이러한 관능기와 반응할 수 있는 멜라민 수지, 요소 수지, (블럭)폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 카르복실기 함유 화합물, 산무수물, 알콕시실릴기 함유 화합물 등을 들 수 있다. 기체 수지와 가교제와의 사용 비율은 고형분 중량으로 기체 수지가 50 내지 90 중량%, 바람직하게는 65 내지 80 중량%, 가교제가 50 내지 10 중량%, 바람직하게는 45 내지 20 중량%의 범위 내가 적절하다.
컬러 클리어 도료 (B)에는 필요에 따라서 추가로 경화 촉매, 도면 조제제, 유변성 조절제, 산화 방지제, 소포제, 왁스 등의 도료용 첨가제를 배합할 수도 있다.
본 발명 방법에서는 상기 컬러 클리어 도료 (B)에 의한 도막상에 추가로 클리어 도료 (C)를 필요에 따라 복층 도막의 미장성, 마무리 외관, 도막 물성 등을 향상시키는 관점에서 도장할 수 있다.
클리어 도료 (C)는 기체 수지, 가교제 등의 수지 성분 및 유기 용제나 물 등의 용매를 함유하고, 필요에 따라 추가로 자외선 흡수제, 광안정제 등을 배합하여 이루어지는 유기 용제계 또는 수계의 열경화성 도료이고, 이 도료로부터 얻어지는 클리어 도막을 투과하여 하층 도막의 금속성감을 육안으로 확인할 수 있을 정도의 투명성을 갖는 것이다. 상기 클리어 도료 (C)는 상술한 컬러 클리어 도료 (B)의 설명에서 예시한 구성 성분에서 적절하게 선택하여 배합 조성을 구성할 수 있다.
클리어 도료 (C)는 투명성을 저해하지 않을 정도로 착색 안료 및(또는) 염료를 배합한 컬러 클리어 도료일 수도 있다. 그 경우에는 클리어 도료 (C)에 의한 도막상에 추가로 클리어 도료 (E)를 복층 도막의 미장성, 마무리 외관, 도막 물성 등을 향상시키는 관점에서 도장할 수 있다. 클리어 도료 (E)는 기체 수지, 가교제 등의 수지 성분 및 유기 용제나 물 등의 용매를 함유하고, 필요에 따라 추가로 자외선 흡수제, 광안정제 등을 배합하여 이루어지는 유기 용제계 또는 수계의 열경화성 도료이고, 이 도료로부터 얻어지는 클리어 도막을 투과하여 하층 도막의 금속성감을 육안으로 확인할 수 있을 정도의 투명성을 갖는 것이다. 상기 클리어 도료 (E)는 상술한 컬러 클리어 도료 (B)의 설명에서 예시한 구성 성분에서 적절하게 선택하여 배합 조성을 구성할 수 있다.
컬러 클리어 도료 (B), 클리어 도료 (C), 그리고 클리어 도료 (E)의 도장은 회전식 정전 도장, 에어 스프레이(이류체 노즐), 에어리스 스프레이 등에 의해 행할 수 있다.
또한, 본 발명 방법에서는 피도면상에 컬러 베이스 도료 (D)를 도장한 후, 상술한 금속성 베이스 도료 (A)를 도장할 수도 있다.
상기 컬러 베이스 도료 (D)는 착색 안료 및(또는) 염료를 함유하는 것으로, 통상 유기 용제 및(또는) 물을 주된 용매로 하고 기체 수지 및 가교제를 함유하는 것이다.
컬러 베이스 도료 (D)에 사용되는 기체 수지로는 예를 들면, 수산기, 에폭시기, 카르복실기, 실라놀기와 같은 가교성 관능기를 갖는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지 등을 들 수 있다. 또한 가교제로는 멜라민 수지, 요소 수지 등의 아미노 수지나 폴리이소시아네이트, 블럭 폴리이소시아네이트, 폴리에폭시드, 폴리카르복실산 등을 들 수 있다. 상기 폴리에폭시드나 폴리카르복실산은 공중합체 등의 중합체일 수도 있다.
컬러 베이스 도료 (D)에 사용되는 착색 안료로는 도료에서 통상 사용되고 있는 착색 안료, 예를 들면 티탄 화이트, 산화아연 등의 백색 안료; 시아닌 블루, 인다쓰렌 블루 등의 청색 안료; 시아닌그린, 녹청 등의 녹색 안료; 아조계나 퀴나크리돈계 등의 유기 적색 안료, 적산화철 등의 적색 안료; 벤즈이미다졸린계, 이소인돌리논계, 이소인돌린계 및 퀴노프탈론계 등의 유기 황색 안료, 티탄 옐로우, 황연 등의 황색 안료; 카본 블랙 등의 흑색 안료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.
염료로는 예를 들면 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 인디고이드 염료, 카르보늄 염료, 퀴논이민 염료, 프탈로시아닌 염료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.
상기 착색 안료 및 염료의 배합량은 도료 (D) 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 1 내지 150 중량부, 바람직하게는 3 내지 100 중량부의 범위 내가 적절하다.
컬러 베이스 도료 (D)에는 필요에 따라 추가로 체질 안료, 경화 촉매, 자외선 흡수제, 도면 조제제, 유변성 조절제, 산화 방지제, 소포제, 왁스 등의 도료용 첨가제 등을 적절하게 함유할 수 있다.
컬러 베이스 도료 (D)의 도장은 회전식 정전 도장, 에어 스프레이(이류체 노즐), 에어리스 스프레이 등에 의해 행할 수 있다.
본 발명의 방법에서는 각 도료를 도장시마다 경화시켜 적층할 수도 있고, 각 도료를 차례로 도장한 후에 얻어지는 복층막을 동시에 경화시킬 수도 있다. 바람직하게는, 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하여 얻어지는 미경화 도막상에 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하고, 2층 도막을 동시에 경화시킨 후, 필요에 따라 클리어 도료 (C)를 도장하는 것이 바람직하다. 또한 컬러 베이스 도료 (D)를 도장하여 얻어지는 미경화 도막상에 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하고, 양 도막을 경화 후에 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하여 경화시키고, 추가로 클리어 도료 (C)를 도장하여 경화시키거나, 또는 컬러 베이스 도료 (D)와 금속성 베이스 도료 (A)를 차례로 도장하여 얻어지는 미경화 도막상에 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하고, 3층 도막을 동시에 경화시킨 후 클리어 도료 (C)를 도장하는 것이 바람직하다. 클리어 도료 (E)는 경화 또는 미경화된 클리어 도료 (C)에 의한 도막상에 도장되어 경화시킬 수도 있고, 또한 하층막과 동시에 경화시킬 수도 있다. 이들 도막의 경화는 통상 100 내지 180 ℃ 정도의 온도에서 10 내지 60 분 정도 가열하는 것이 바람직하다.
상기 금속성 베이스 도료 (A)에 의한 도막의 막 두께(건조막 두께)는 0.3 내지 30 ㎛, 바람직하게는 1 내지 20 ㎛, 컬러 클리어 도료 (B)에 의한 도막의 막 두께(건조막 두께)는 15 내지 55 ㎛, 바람직하게는 25 내지 40 ㎛, 클리어 도료 (C)에 의한 도막의 막 두께(건조막 두께)는 15 내지 55 ㎛, 바람직하게는 25 내지 40 ㎛가 적절하다. 또한 컬러 베이스 도료 (D)에 의한 도막의 막 두께(건조막 두께)는 15 내지 60 ㎛, 바람직하게는 20 내지 40 ㎛의 범위 내가 적절하다. 또한 클리어 도료 (E)를 중첩하여 도장하는 경우에는 클리어 도료 (E)에 의한 도막의 막 두께(건조막 두께)는 15 내지 55 ㎛, 바람직하게는 25 내지 40 ㎛의 범위 내가 적절하다.
<실시예>
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 또한, "부" 및 "%"는 별도로 언급하지 않는 한 "중량부" 및 "중량%"를 나타낸다.
금속성 베이스 도료 (A)의 제조
<제조예 1>
수산기 함유 아크릴 수지 70 부, 부틸에테르화 멜라민 수지 30 부로 이루어지는 혼합물에 알루미늄 분말(평균 입경 약 15 ㎛, 두께 0.1 내지 1 ㎛) 35 부와 유기 용제(크실렌/아세트산에틸 = 1/1 중량비)의 혼합 분산물을 첨가하여 교반하고, 이것을 아세트산에틸/톨루엔/"스와졸 #1000"(고스모세끼유사제, 방향족 탄화수소계 용제) = 50/20/30인 혼합 용제로 점도 13 초(포드컵 #4, 20℃)로 조정하여 금속성 베이스 도료 A-1을 얻었다.
<제조예 2>
제조예 1에서 수지 고형분 100 부에 대하여 알루미늄의 양을 30 부로 바꾸고, 추가로 프탈로시아닌 블루(청색 안료) 5 부를 배합하는 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-2를 얻었다.
<제조예 3>
제조예 2에서 프탈로시아닌 블루 대신에 페릴렌 레드(적색 안료)를 같은 양으로 배합하는 것 이외에는 제조예 2와 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-3을 얻었다.
<제조예 4>
제조예 1에서 알루미늄 분말로서, 평균 입경 약 15 ㎛, 두께 0.01 내지 0.1 ㎛의 증착 알루미늄을 수지 고형분 100 부에 대하여 40 부 배합하는 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-4를 얻었다.
<제조예 5>
제조예 2에서 수지 고형분 100 부에 대하여 알루미늄의 양을 15 부로 바꾼 것 이외에는 제조예 2와 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-5를 얻었다.
<제조예 6>
제조예 5에서 알루미늄 분말로서, 평균 입경 약 10 ㎛, 두께 0.1 내지 1 ㎛의 알루미늄 분말을 사용하는 것 이외에는 제조예 5와 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-6을 얻었다.
<제조예 7>
제조예 1에서 수지 고형분 100 부에 대하여 알루미늄의 양을 15 부로 바꾼 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 금속성 베이스 도료 A-7을 얻었다.
컬러 클리어 도료 (B)의 제조
<제조예 8>
수산기 함유 아크릴 수지 70 부, 부틸에테르화 멜라민 수지 30 부, 프탈로시아닌 블루 3 부로 이루어지는 혼합물을 유기 용제(크실렌/아세트산에틸 = 1/1 중량비)로 혼합 분산하고, "스와졸 #1000"(고스모세끼유사제, 방향족 탄화수소계 용제)로 점도 20 초(포드컵 #4, 20 ℃)로 조정하여 컬러 클리어 도료 B-1을 얻었다.
<제조예 9>
제조예 8에서 프탈로시아닌 블루 대신에 페릴렌 레드를 같은 양으로 배합하는 것 이외에는 제조예 8과 동일하게 하여 컬러 클리어 도료 B-2를 얻었다.
<제조예 10>
제조예 8에서 프탈로시아닌 블루의 양을 4 부로 바꾼 것 이외에는 제조예 8과 동일하게 하여 컬러 클리어 도료 B-3을 얻었다.
<제조예 11>
제조예 9에서 페릴렌 레드의 양을 4 부로 바꾼 것 이외에는 제조예 9와 동일하게 하여 컬러 클리어 도료 B-4를 얻었다.
클리어 도료 (C)의 제조
카르복실기 함유 아크릴 수지 50 부, 에폭시기 함유 아크릴 수지 50 부, "티누빈 900"(시바가이기사제, 자외선 흡수제) 1 부, 테트라부틸암모늄브로마이드 1 부 및 "BYK-300"(비와이케이케미사제, 표면 조정제) 0.1 부로 이루어지는 혼합물을 "스와졸 #1000"(고스모세끼유사제, 방향족 탄화수소계 용제)로 점도 20 초(포드컵 #4, 20 ℃)로 조정하여 클리어 도료 C-1을 얻었다.
컬러 베이스 도료 (D)
수산기 함유 아크릴 수지 70 부, 부틸에테르화 멜라민 수지 30 부, 프탈로시아닌 블루 10 부, 카본 블랙 1 부, 티탄 화이트 5 부로 이루어지는 혼합물을 크실렌/"스와졸 #1000" = 50/50인 혼합 용제로 점도 20 초(포드컵 #4, 20 ℃)로 조정하여 컬러 베이스 도료 D-1을 얻었다.
도장
<실시예 1>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 상기에서 제조한 금속성 베이스 도료 A-1을 도장막 두께가 약 3 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다. 상기 금속성 베이스 도료 A-1에 의한 도막의 IV값은 270이고, HG값은 48이었다. 또한, IV 및 HG의 측정에는 상기와 같은 피도물 위에 금속성 베이스 도료를 도장하여 140 ℃에서 30 분간 가열 경화한 도판을 사용하였다.
<비교예 1>
실시예 1에서 금속성 베이스 도료 A-1 대신에 금속성 베이스 도료 A-7을 사용하여 도장막 두께가 약 15 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 도장판을 제조하였다. 상기 금속성 베이스 도료 (A-7)에 의한 도막의 IV값은 225이고, HG값은 57이었다.
<실시예 2>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 상기에서 제조한 금속성 베이스 도료 A-1을 도장막 두께가 약 3 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하고 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 상기 금속성 베이스 도료 A-1에 의한 도막의 IV값은 270이고, HG값은 48이었다.
추가로 실온까지 서냉한 후, 클리어 도료 C-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하고 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다.
<실시예 3 내지 6>
실시예 2에서 금속성 베이스 도료, 컬러 클리어 도료를 하기 표 1로 나타내는 조합으로 사용하는 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 도장판을 제조하였다.
<비교예 2>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 금속성 베이스 도료 A-5를 도장막 두께가 약 15 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 상기 금속성 베이스 도료 A-5에 의한 도막의 IV값은 220이고, HG값은 55였다.
추가로 실온까지 서냉한 후, 클리어 도료 C-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다.
<비교예 3>
비교예 2에서 금속성 베이스 도료 A-5 대신에 금속성 베이스 도료 A-6을 사용하는 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여 도장판을 제조하였다. 그 때의 상기 금속성 베이스 도료 A-6에 의한 도막의 IV값은 160이고, HG값은 30이었다.
<실시예 7>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 상기에서 제조한 컬러 베이스 도료 D-1을 도장막 두께가 약 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 금속성 베이스 도료 A-2를 도장막 두께가 약 3 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 상기 금속성 베이스 도료 A-2에 의한 도막의 IV값은 250이고, HG값은 46이었다.
추가로 실온까지 서냉한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다.
<실시예 8>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 상기에서 제조한 컬러 베이스 도료 D-1을 도장막 두께가 약 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 금속성 베이스 도료 A-2를 도장막 두께가 약 3 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 상기 금속성 베이스 도료 A-2에 의한 도막의 IV값은 250이고, HG값은 46이었다.
계속해서 실온까지 서냉한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 추가로 실온까지 서냉한 후, 클리어 도료 C-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다.
<실시예 9>
탈지 및 인산아연 처리한 강판에 양이온 전착 도료 및 폴리에스테르 수지계 중도 도료를 차례로 도장하고, 가열 경화시켜 이루어지는 피도물에 금속성 베이스 도료 A-1을 각 단계의 막 두께가 약 3 ㎛(경화 도막으로서)이고 전체 4단계 합계가 12 ㎛가 되도록 다단계 도장을 행하여 실온에서 3 분간 방치한 후, 그 위에 컬러 클리어 도료 B-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하였다. 상기 금속성 베이스 도료 A-1에 의한 도막의 IV값은 305이고, HG값은 42였다.
추가로 실온까지 서냉한 후, 클리어 도료 C-1을 도장막 두께가 30 ㎛(경화 도막으로서)가 되도록 도장하여 10 분간 방치한 후, 140 ℃에서 30 분간 가열 경화하여 도장판을 얻었다.
성능 평가 시험
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 도장판의 채도 및 깊이감을 하기와 같이 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
(*1) 채도(C값): C값은 L*a*b* 표색계의 ab 채도인 C* ab 의 값이고, JIS Z8729(1994)에 규정되어 있는 바와 같이, 색좌표의 a* 및 b*를 사용한 식 C* ab = [(a*)2+(b*)2]1/2로 나타내지고, L*a *b* 표색계에서 채도를 나타내는 양이다. C값은 X-라이트(X-Rite)사제의 다각도 변각 분광 광도계 "MA 68-2"를 사용하여, 도막에 45도의 입사 각도에서 광 조사하였을 때의 경면 반사축과 수광축이 이루는 수광 각도 25 도의 조건에서 측정하였다.
또한 채도(육안)는 각 도장판의 도막면을 육안으로 관찰하고, 하기 기준으로 평가하였다.
육안 평가 기준:
○: 광휘감이 우수하고, 발색이 선명함
△: 광휘감이 떨어지고, 발색이 약간 탁함
×: 광휘감이 둔하고, 발색이 탁함
(*2) 깊이감: 각 도장판의 도막면을 육안으로 관찰하고, 하기 기준으로 평가하였다.
육안 평가 기준:
○: 하이라이트에서 쉐이드까지의 명도 변화가 크고 깊이감이 있음
△: 하이라이트에서 쉐이드까지의 명도 변화가 약간 작고 깊이감이 약간 떨어짐
×: 하이라이트에서 쉐이드까지의 명도 변화가 작고 깊이감이 없음
본 발명에 따르면, 치밀한 입자감 및 금속감을 갖고, 또한 높은 채도에서 높은 깊이감을 갖는 금속성 도색을 갖는 복층 도막을 형성할 수 있고, 자동차 외판 등의 상도 도장으로 적절한 도장 방법을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 피도면상에 광휘성 안료를 함유하는 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하고, 계속해서 컬러 클리어 도료 (B)를 도장하는 방법으로서, 상기 금속성 베이스 도료 (A)는 IV값이 230 이상이고, 마이크로 광휘감 측정기에 의한 입자감의 측정값(HG값)이 60 이하가 되는 도막을 형성하는 것임을 특징으로 하는 도장 방법.
  2. 제1항에 있어서, 금속성 베이스 도료 (A)가 도료 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 광휘성 안료를 5 내지 100 중량부의 범위 내에서 함유하는 도장 방법.
  3. 제1항에 있어서, 금속성 베이스 도료 (A)가 도료 중의 수지 고형분 100 중량부에 대하여 착색 안료 및(또는) 염료를 0.1 내지 30 중량부의 범위 내에서 함유하는 도장 방법.
  4. 제1항에 있어서, 금속성 베이스 도료 (A)에 의한 도막의 도장막 두께(건조막 두께)를 0.3 내지 5 ㎛로 하는 도장 방법.
  5. 제1항에 있어서, 금속성 베이스 도료 (A)를 다단계로 도장하는 도장 방법.
  6. 제1항에 있어서, 컬러 클리어 도료 (B)에 의한 도막상에 추가로 클리어 도료 (C)를 도장하는 도장 방법.
  7. 제6항에 있어서, 클리어 도료 (C)가 컬러 클리어 도료인 도장 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 클리어 도료 (C)에 의한 도막상에 추가로 클리어 도료 (E)를 도장하는 도장 방법.
  9. 제1항에 있어서, 피도면상에 컬러 베이스 도료 (D)를 도장한 후, 그 위에 금속성 베이스 도료 (A)를 도장하는 도장 방법.
  10. 제1항에 기재된 도장 방법에 의해서 얻어지는 도장 물품.
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