TW202212144A - 光澤性彩色塗膜及具備該塗膜之目標物 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種不會產生設計上的限制或塗佈步驟的複雜化,並能夠兼具隨角異色性與高彩度的光澤性彩色塗膜。 本發明係製成一種光澤性彩色塗膜,至少包含彩色顏料與薄片狀鈦酸且形成於基材上,其中,L*a*b*表色系中的前述塗膜之明度L*15與明度L*110之比(即,L*15/L*110)為1.4以上,L*a*b*表色系中的前述塗膜之彩度C*45與彩度C*75之平均值(即,(C*45+C*75)/2)為30以上。

Description

光澤性彩色塗膜及具備該塗膜之目標物
本發明為關於一種彩色之光澤性塗膜(即,光澤性彩色塗膜)及具備該塗膜之目標物。
近年來由於色彩設計的多樣化,而促進了使用光澤性顏料(即,賦予塗膜光澤感的顏料)的金屬塗料之開發。作為如此般的光澤性顏料之代表例,已知有鋁薄片顏料(aluminum flake pigment)。
使用光澤性顏料的塗膜一般稱為光澤性塗膜,但使用鋁薄片顏料的光澤性塗膜則可得到所謂的隨視角變化而使反射光強度(即,明度)產生變化之特性(所謂的「隨角異色(flip-flop)性」)。 以往係藉由將包含鋁薄片顏料與彩色顏料之塗料塗佈在基材上(專利文獻1),或積層包含鋁薄片顏料之塗膜與包含彩色顏料之塗膜(專利文獻2),來形成彩色之光澤性塗膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平9-235492號公報 [專利文獻2]國際公開第2019/117280號說明書
[發明所欲解決之課題]
如專利文獻1記載般,在單一層中包含鋁薄片顏料與彩色顏料之塗膜具有下述般之問題:會損及彩色顏料等原本所具有的色彩的鮮艷度(即,彩度),而呈現濁色。 又,專利文獻2記載的多層塗膜,則可多少抑制如上述般的彩度之降低。然而,由於需要「多層」,故會產生塗膜的設計上的限制、或塗佈步驟的複雜化之類的問題。 因此,現狀為尋求一種不同於以往的光澤性彩色塗膜的新穎的光澤性彩色塗膜。
本發明之目的係提供一種新穎的光澤性彩色塗膜。 本發明之目的係期望提供一種不會產生設計上的限制或塗佈步驟的複雜化,並能夠兼具隨角異色性與高彩度的光澤性彩色塗膜。 [解決課題之手段]
本發明人有鑑於上述般的以往技術的問題點而進行了深入之研究。然後發現:藉由使用「薄片狀鈦酸」作為光澤性顏料並與彩色顏料組合,則可解決上述課題,因而完成本發明。
即,本發明係包含下述的發明。 (1). 一種光澤性彩色塗膜,至少包含彩色顏料與薄片狀鈦酸,且形成於基材上,其中,L*a*b*表色系中的前述塗膜之明度L*15與明度L*110之比(即,L*15/L*110)為1.4以上,L*a*b*表色系中的前述塗膜之彩度C*45與彩度C*75之平均值(即,(C*45+C*75)/2)為30以上。 (2). 如(1)之光澤性彩色塗膜,其係由包含前述彩色顏料與前述薄片狀鈦酸之單一層所成。 (3). 如(1)或(2)之光澤性彩色塗膜,其中,前述薄片狀鈦酸在265nm波長下的莫耳吸光係數為500以上。 (4). 如(1)~(3)中任一項之光澤性彩色塗膜,其中,在最表面進而具備透明層。 (5). 一種具備如(1)~(4)中任一項之光澤性彩色塗膜之目標物。 [發明的效果]
本發明之光澤性彩色塗膜在確保充分的隨角異色性之同時,從任何角度觀看皆可實現彩度為高的獨特的設計感。 又,即便是本發明之光澤性彩色塗膜未採用「多層」的構成,亦可實現上述的設計感,故能夠確保塗膜的設計上的自由度、或能夠試圖塗佈步驟的簡略化。
又,詳細如後述,本發明的發明人發現在特定波長下的薄片狀鈦酸的莫耳吸光係數與塗膜的粒子感(個別的薄片狀鈦酸的粒子的存在為顯眼的眩目的質感)之間具有一定的相關性。即,藉由使用在265nm波長下的莫耳吸光係數為500以上的薄片狀鈦酸,不僅兼具隨角異色性與高彩度,亦可實現粒子感小的(抑制眩光而使得紋理變得細膩細緻的)獨特的設計感的塗膜。
[實施發明之最佳形態]
本發明的光澤性彩色塗膜至少包含彩色顏料與薄片狀鈦酸。
本發明中所謂的彩色顏料,係指呈現彩色(即,兼具有色相、明度、彩度的顏色)之顏料。換言之為黑色、灰色、及白色以外的顏料,例如呈現紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色等的顏料。作為彩色顏料,只要呈現彩色,可任意使用無機顏料與有機顏料。
作為紅色顏料,可舉例如氧化鐵系顏料、偶氮色澱(azo lake)系顏料、不溶性偶氮顏料、縮合偶氮系顏料等的偶氮系顏料、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)系顏料、蒽醌系顏料、苝系顏料、喹吖酮系顏料、二酮基吡咯并吡咯系顏料等。
作為橙色顏料,可舉出偶氮系顏料、蒽醌系顏料、紫環酮(perinone)、還原系(threne-type)顏料、喹吖酮系顏料、靛類系顏料等。
作為黃色顏料,可舉出異吲哚啉系顏料、偶氮甲鹹(azomethine)系顏料、蒽酮系顏料、氧化鐵系顏料、苯并咪唑酮系顏料、喹喔啉二酮系顏料、異吲哚啉酮系顏料等。
作為綠色顏料,可舉出酞菁系顏料、偶氮甲鹹系顏料等。
作為藍色顏料,可舉出酞菁系顏料、靛類系顏料等。
作為紫色顏料,可舉出氧化鐵紫、紫群青、錳紫、鈷紫、靛類系顏料、喹吖酮系顏料、噁嗪系顏料、蒽醌系顏料、碳離子系顏料、呫噸系顏料等。
作為本發明的彩色顏料,可使不僅只1種類的彩色顏料,亦可混合多種類的彩色顏料來使用。又,亦可使用市售的彩色塗料組成物中所包含的彩色顏料。
本發明中的薄片狀鈦酸,所謂的「鈦酸」係指由Ti、O及H原子所構成的化合物。鈦酸係已知具有各種的結晶構造,以使用具有層狀的結晶構造的鈦酸為適合。
即使是具有層狀的結晶構造的鈦酸,亦存在著各種的結晶構造。該結晶形係與結晶學上的A型(銳鈦礦型)或R型(金紅石型)的氧化鈦為不同。作為具有層狀的結晶構造的鈦酸,可使用例如具有纖鐵礦(lepidocrocite)構造的具有層狀的結晶構造的鈦酸,該纖鐵礦構造係共邊(edge-sharing)的TiO 6八面體往a軸及c軸方向進行2次元擴展成為薄片,並於其之間包含陽離子而成的積層構造。可藉由粉末X線繞射來確認結晶構造。
本發明中的薄片狀鈦酸,所謂的「薄片狀」係指關於鈦酸粒子的形狀,包含稱為板狀、薄片狀(sheet)、片狀(flake)、鱗片狀之概念,指具有相對於厚度之寬度及長度的比為較大之形狀者。
本發明的薄片狀鈦酸,利用雷射繞射/散射法所測量的體積粒度分布中的中間徑值(D50)較佳為10~ 40μm(即,10μm以上40μm以下)的範圍,又較佳為10~ 30μm(即,10μm以上30μm以下)的範圍。藉由設為如此般的範圍,可充分確保光澤性彩色塗膜的隨角異色性。 藉由雷射繞射/散射法之體積粒度分布的測量,係將以薄片狀鈦酸的粉末分散在水等的分散媒中而成的分散液作為測量樣品。使用雷射繞射/散射式粒子徑分布測量裝置(堀場製作所股份有限公司製,LA-950),藉以折射率2.50來進行測量。
又,本發明的發明人在研究減低塗膜的粒子感(即,個別的薄片狀鈦酸的粒子的存在為顯眼的眩目的質感)的過程中發現:薄片狀鈦酸的諸物理性質之一的莫耳吸光係數與塗膜的粒子感之間具有相關關係。依據該見解,本發明的薄片狀鈦酸係以在265nm波長下的莫耳吸光係數為500以上為較佳,又較佳為1000以上。藉由如此設定,可更減低塗膜的粒子感。 當然地,就確保明度差(即,L*15/L*110)之觀點而言,薄片狀鈦酸的莫耳吸光係數的值不宜過大。因此,使用於本發明的光澤性彩色塗膜的薄片狀鈦酸的莫耳吸光係數較佳為10000以下,又較佳為8000以下,更佳為5000以下。
尚,本發明的薄片狀鈦酸的莫耳吸光係數,係以下述般之方式來算出。 將薄片狀鈦酸粉末的水分散液用適當純水來稀釋,並使用光程長度1cm的石英比色皿,利用分光光度計(日本分光製,V-670)來測量吸光度。由稀釋後的薄片狀鈦酸的固形分濃度與在265nm下的吸光度,如下般來算出在265nm下的莫耳吸光係數。下式的79.9為TiO 2的莫耳質量。 莫耳吸光係數(M -1•cm -1)=(265nm的吸光度)×79.9/ ((稀釋後的固形分濃度(wt%))×10)
本發明的薄片狀鈦酸,例如,可如下述般之方式來製造。
首先,製造鈦酸金屬鹽。鈦酸金屬鹽係以下述般來得到:使用金屬氧化物或藉由加熱而分解成金屬氧化物的化合物,與氧化鈦或藉由加熱而生成氧化鈦的化合物來作為起始原料,並將該等起始原料進行混合,以1050 ~1200℃左右來進行燒成。之後,因應所需可進行分解破碎。
鈦酸金屬鹽係以如下述般之方式所製造的鈦酸混合鹼金屬鹽為較佳。即,將鹼金屬氧化物M 2O及M’ 2O(M、M’係分別相異的鹼金屬)或藉由加熱而分別分解成M 2O及M’ 2O的各化合物,與二氧化鈦或藉由加熱而生成二氧化鈦的化合物,較佳以M/M’/Ti的莫耳比從3/1/5至3/1/11的比例進行混合並燒成來製造。
作為鹼金屬氧化物,可使用鋰、鈉、鉀、銣、銫的氧化物當中之至少1種。 又,作為藉由加熱而分解成鹼金屬氧化物的化合物,可使用鹼金屬的碳酸鹽、氫氧化物、硝酸鹽、硫酸鹽等。其中,以碳酸鹽、氫氧化物為較佳。又,作為藉由加熱而生成氧化鈦的化合物,可舉出偏鈦酸、原鈦酸等的水合氧化鈦(hydrous titanium oxide)、烷氧化鈦(titanalkoxide)等的有機鈦化合物。其中,以水合氧化鈦為較佳。
接下來,使前述步驟所得到的鈦酸金屬鹽與酸性化合物進行接觸,來製造具有層狀的結晶構造的鈦酸化合物。酸性化合物係以製成酸水溶液為較佳。具體而言可舉例如藉由將鈦酸金屬鹽懸浮在水等的溶媒中後,添加酸水溶液並萃取金屬離子(將鈦酸金屬鹽中的金屬離子與酸中的陽離子進行離子交換)來生成層狀鈦酸之方法。
作為酸水溶液,可舉出無機酸、有機酸的水溶液,並無特別限制。作為無機酸,可舉出鹽酸、硫酸等。作為有機酸,可舉出乙酸、草酸等。濃度係可任意地調整。
接下來,使前述步驟所得到的層狀鈦酸與鹼性有機化合物進行接觸。據此,藉由層狀鈦酸中所包含的氫離子與鹼性有機化合物的交換反應,使得鹼性有機化合物嵌入於層間,而得到使至少一部分的層為膨潤及/或剝離的薄片狀鈦酸。關於進行接觸的方法並無特別限制,可採用任意的方法。特別是由於在水等的溶媒中使層狀鈦酸與鹼性有機化合物接觸時效率為高,故為較佳。具體而言,在層狀鈦酸的分散液中添加鹼性有機化合物並進行混合。此時,層狀鈦酸的水分散液的pH,可使用pH調整劑(氨、氫氧化鈉等)來進行適當調整。
鹼性有機化合物並無特別限制,可適當選擇1種或2種以上的任意的鹼性有機化合物來使用。作為具體例,可舉出(1)氫氧化4級銨化合物(氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨等)、(2)烷基胺化合物(丙基胺、二乙基胺等)、(3)烷醇胺化合物(乙醇胺、胺基甲基丙醇等)等。其中,以烷醇胺化合物為較佳為,以使用胺基甲基丙醇為又較佳。
對於依如此般之方式所得到的薄片狀鈦酸的分散液,藉由周知的方法來進行固液分離並乾燥。例如將上述薄片狀鈦酸的分散液進行離心分離,來將沉澱物與媒液分離,並將沉澱物進行乾燥,而得到薄片狀鈦酸的粉末。可使用通常的離心分離器來進行離心分離。離心分離可重複2次以上。
又,藉由噴霧乾燥上述薄片狀鈦酸的分散液,亦可得到薄片狀鈦酸的粉末。此時並非直接噴霧乾燥薄片狀鈦酸的分散液,亦可噴霧乾燥上述離心分離後的沉澱物。噴霧乾燥係可使用通常的噴霧乾燥機。
尚,就所得到的薄片狀鈦酸的粉末的粒度調整之觀點而言,亦可進行分級。分級係可以濕式來進行,亦可以乾式來進行。使用於分級的裝置並無特別限制,可使用任意的分級裝置。作為濕式分級機,可舉例如振動篩、重力場分級(增稠器(thickener)等)、離心力場分級(液體氣旋等)。作為乾式分級機,可舉例如振動篩、離心力場分級(乾式氣旋等)、慣性力場分級(分級機等)。當使層狀鈦酸與鹼性有機化合物進行接觸來將層狀鈦酸剝離後,直接以濕式來進行分級時,由於可簡略化步驟故為較佳。
尚,本發明的光澤性彩色塗膜,如上述般,藉由使用具有指定的莫耳吸光係數的薄片狀鈦酸,而能夠減低塗膜的粒子感,其中,可藉由使層狀鈦酸與鹼性有機化合物接觸之際的層狀鈦酸的分散液的pH及pH調整劑的添加量、分級步驟的有無、分級時的粗粒、細粒的分配率等條件進行適當之設定,來控制莫耳吸光係數。
本發明的光澤性彩色塗膜,除了上述的彩色顏料、薄片狀鈦酸之外,另適當包含樹脂成分等。作為樹脂成分,可舉例如醇酸系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、環氧系樹脂、胺基系樹脂、氟系樹脂、改質聚矽氧系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、乙烯基系樹脂等來進行適當選擇。該等的樹脂成分並未特別限制有機溶劑溶解型、水溶型、乳液型等,硬化方式亦未限制加熱硬化型、常溫硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等。 作為該等的樹脂成分,亦可使用市售的塗料組成物中所包含的樹脂成分。
因應目的,其他亦可包含增量劑、界面活性劑、可塑劑、硬化助劑、乾燥劑、消泡劑、增稠劑、乳化劑、流動調整劑、抗結皮劑、防褪色劑、紫外線吸收劑、防霉劑等的各種添加劑、填充劑等。
本發明的光澤性彩色塗膜不限於由單一層所成的塗膜之形態,亦可採用多層塗膜之形態。即,本發明的光澤性彩色塗膜可以是由單一層所成的塗膜,且該單一層的塗膜中包含上述的彩色顏料與薄片狀鈦酸之兩者之形態,或是,本發明的光澤性彩色塗膜可以是由多層塗膜所成的塗膜,且該塗膜是積層包含彩色顏料的塗膜與包含薄片狀鈦酸的塗膜而成的多層塗膜之形態。
當採用多層塗膜之形態時,可以是在包含彩色顏料的塗膜之上積層包含薄片狀鈦酸的塗膜之形態,亦可以是在包含薄片狀鈦酸的塗膜之上積層包含彩色顏料的塗膜之形態。
當然地,基於塗膜的設計上的限制之理由等,可能難以採用如上述般的多層塗膜之構成。即使是如此般之情形,即使是由單一層所成的塗膜之形態,由於可得到所期望的設計感(即,兼具隨角異色性與高彩度),故為較佳。 另外,當為單一層的塗膜之形態時,相較於多層塗膜之形態,由於塗佈步驟為簡易,故為較佳。
本發明的光澤性彩色塗膜,在最表面可進而具備透明層。透明層係例如由能夠形成透明的塗膜的熱可塑性樹脂等所形成。所謂的透明層,係指位於光澤性彩色塗膜的最表層之層,用於提升光澤性彩色塗膜所適用的目標物的外觀或耐候性等而設置的高光澤、高透明之層。 作為上述熱可塑性樹脂,可舉例如由具有羥基、羧基、矽烷醇基、環氧基等的交聯性官能基的丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、氟樹脂、胺基甲酸酯樹脂、含有矽的樹脂等的樹脂,及能夠與該等的交聯性反應基反應的三聚氰胺樹脂、脲樹脂、(封端)聚異氰酸酯化合物、環氧樹脂化合物或樹脂、含有羧基的化合物或樹脂、酸酐、含有烷氧基矽烷基的化合物或樹脂等的交聯材所成的熱可塑性樹脂。
本發明的光澤性彩色塗膜,可依據例如以下之方式來形成。
(塗膜的製法1) 將上述的彩色顏料、薄片狀鈦酸、樹脂成分、各種添加劑、及溶媒等進行混合,來調製光澤性彩色塗料組成物。作為溶媒,可舉出醇類、酯類、醚類、酮類、芳香族烴類、脂肪族烴類等的有機溶劑、水或該等的混合溶劑等。可因應與樹脂成分的適性來選擇溶媒種類。 更簡便而言,藉由將市售的彩色塗料與薄片狀鈦酸進行混合,亦可得到光澤性彩色塗料組成物。
將以如此般之方式所得到的光澤性彩色塗料組成物,利用周知的方法塗佈在基材上。具體而言有旋轉塗佈、噴霧塗佈、輥塗佈、浸漬塗佈、流動塗佈、刀片塗佈、静電塗佈、桿塗佈、模頭塗佈、刷塗佈、液滴滴下的方法等,可無限制地使用一般的方法。使用於光澤性彩色塗料組成物的塗佈的器具,可從噴霧槍、輥、刷毛、棒塗佈機、刮墨刀片等周知的器具中適當選擇。藉由如此設定,可在基材上形成單一層的光澤性彩色塗膜。
因應所需,進而使用包含能夠形成上述的透明塗膜的熱可塑性樹脂的透明塗料,藉由與上述為相同的方法來堆疊並塗佈,而可得到在最表面具有透明層的光澤性彩色塗膜。
(塗膜的製法2) 分別調製包含上述的彩色顏料的彩色塗料組成物、與包含薄片狀鈦酸的光澤性塗料組成物。分別的塗料組成物的調製方法係依據上述的光澤性彩色塗料組成物來進行。
利用上述的周知的方法,來將以如此般之方式所得到的彩色塗料組成物與光澤性塗料組成物依序塗佈在基材上。作為基材,可舉例如鐵、鋁、黃銅、銅、鍍錫鋼片、不鏽鋼、鍍鋅鋼、鋅合金(例如Zn-Al、Zn-Ni、Zn-Fe等)鍍鋼等的金屬材料;聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、偏二氯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等的樹脂類;各種的FRP等的塑膠材料;玻璃、水泥、混凝土等的無機材料;木材;紙、布等的纖維材料等。 塗佈的順序無限制。進而因應所需,藉由在最表面形成透明層,而可得到多層的光澤性彩色塗膜。
作為本發明的光澤性彩色塗膜所適用的目標物,只要是可達成本發明的目的即可,並無特別限制,可舉例如汽車、卡車、摩托車、公車等的汽車車體、建築機械、鐵路等的外部面板;汽車零件;建築材料;行動電話、音響機器等的家庭電氣製品、家具等的外部面板等的物品。該等之中,以汽車車體的外部面板及汽車零件為較佳。本發明的光澤性彩色塗膜係可形成於上述目標物的基材上。
本發明的光澤性彩色塗膜,L*a*b*表色系中的前述塗膜之明度L*15與明度L*110之比(即,L*15/L*110)為1.4以上。 本發明中的L*係表示依據JIS Z 8729採用的表色系(即,L*a*b*表色系)之明度。又,本發明中的L*15、L*110係代表使用多角度測色計(BYK-Gardner公司製,BYK-mac i)(註冊商標),從90˚(將塗膜的法線方向設為45˚)的方向來照射光源時,在受光角15˚、及110˚的L*的值(即,圖1中的在15˚及110˚的L*的計測值)之意。即,L*15係代表在所謂高亮區域之明度之意,L*110係代表在所謂陰暗區域之明度之意。
本發明的光澤性塗膜係藉由包含長寛比(即,寬度及長度對粒子的厚度之比)為大的薄片狀鈦酸,因而入射光在正反射(specular reflection)方向強烈反射、且散射光少,故在高亮區域為亮(即,明度L*15為大),而在陰暗區域為暗(即,明度L*110為小)。其結果,塗膜的L*15/L*110成為1.4以上,可充分確保高亮區域與陰暗區域之明度差。當塗膜的L*15/L*110為1.4以上時,以目視即可確認展現出充分的隨角異色性。 另一方面,塗膜的L*15/L*110的值雖然是越大越好,但通常而言L*15/L*110的值為10左右、或於10以下。
特別是本發明的綠色系、藍色系、及紫色系的光澤性彩色塗膜,L*15/L*110可設為2以上。又較佳為:本發明的藍色系、及紫色系的光澤性彩色塗膜的L*15/L*110可設為4以上。更佳為:本發明的紫色系的光澤性彩色塗膜的L*15/L*110可設為6以上。
尚,本發明中所謂的「綠色系」的塗色,係指基於L*a*b*表色系的L*C*h表色系中,色相角度h為120˚以上且未滿210˚的範圍內的塗色。相同地,所謂的「藍色系」的塗色,係指色相角度h為210˚以上且未滿290˚的範圍內的塗色;所謂的「紫色系」的塗色,係指色相角度h為290˚以上且未滿340˚的範圍內的塗色;所謂的「紅色系」的塗色,係指色相角度h為0˚以上且未滿30˚,及340˚以上且未滿360˚的範圍內的塗色;所謂的「橙色系」的塗色,係指色相角度h為30˚以上且未滿60˚的範圍內的塗色;所謂的「黃色系」的塗色,係指色相角度h為60˚以上且未滿120˚的範圍內的塗色。
本發明的光澤性彩色塗膜,L*a*b*表色系中的前述塗膜之彩度C*45與彩度C*75之平均值(即,(C*45+C*75)/2)為30以上。 本發明中的C*係表示依據JIS Z 8729採用的表色系(即,L*a*b*表色系)之彩度。又,本發明中的C*45、C*75係代表使用多角度測色計(BYK-Gardner公司製,BYK-mac i)(註冊商標),從90˚(該值係將塗膜的法線方向設為45˚)的方向來照射光源時,在受光角45˚、及75˚的C*的值(圖1中的在15˚及110˚的C*的計測值)之意。即,C*45係代表在所謂正面區域(即,高亮與陰暗的中間的區域)之彩度之意,C*75係代表在所謂陰暗區域之彩度之意。
本發明的光澤性彩色塗膜中,作為光澤性顏料的薄片狀鈦酸具有展現出隨角異色性之同時,在陰暗區域之明度不會極端地降低之類的特性。因此,即使是與彩色顏料合併使用,在陰暗區域的色調亦不會產生變灰色和混濁。因而,不用說正面區域之彩度C*45,就連陰暗區域之彩度C*75亦維持於高水平,故塗膜的(C*45+C*75)/2為30以上。當塗膜的(C*45+C*75)/2為30以上時,不論受光角(即,視角)為何,以目視即可確認能維持較寬廣範圍的高彩度。 另一方面,塗膜的(C*45+C*75)/2雖然是越大越好,但通常而言(C*45+C*75)/2的值為200左右、或於200以下。
特別是本發明的紅色系、黃色系的光澤性彩色塗膜,(C*45+C*75)/2可設為40以上。又較佳為:本發明的黃色系的光澤性彩色塗膜的(C*45+C*75)/2可設為55以上。
又,當使用莫耳吸光係數為500以上(較佳為1000以上)的薄片狀鈦酸時,本發明的光澤性彩色塗膜將可更減低塗膜的粒子感。具體而言,可將塗膜的G值設為3以下。所謂G值,係表示塗膜的粒子感的指標,藉由在擴散照明之下藉由CCD晶片來檢測圖像,並評估明暗區域的面積的均勻性來算出。 本發明中的G值係可使用多角度測色計(BYK-Gardner公司製,BYK-mac i)(註冊商標)來進行測量。 [實施例]
藉由以下的實施例更加詳細地說明本發明,但本發明並非限定於實施例中。
(製造例1) 以質量比100:40:9.2之方式來將氧化鈦(石原產業製氧化鈦A-100)、碳酸鉀及碳酸鋰(皆為關東化學製試劑)在瑪瑙乳鉢中充分混合後,在大氣中以1150℃進行5小時燒成來合成斜方晶型纖鐵礦構造的鈦酸鋰鉀(K 0.8Li 0.27Ti 1.73O 4)。將所得到的鈦酸鋰鉀在瑪瑙乳鉢中進行分解破碎,而得到鈦酸鋰鉀粉末。
將所得到的鈦酸鋰鉀粉末、與其14.4倍質量的1.1N硫酸水溶液進行混合並攪拌30分鐘後,過濾層狀鈦酸固形物,回收層狀鈦酸濾餅。將回收的層狀鈦酸濾餅再次與相同量的1.1N硫酸水溶液進行混合並攪拌30分鐘後,過濾並洗淨層狀鈦酸固形物,回收層狀鈦酸濾餅。
對於所得到的層狀鈦酸濾餅混合純水,以TiO 2換算為100g對純水1000g之比例之方式來混合,並進行分散,而製成層狀鈦酸分散液。將該層狀鈦酸分散液與氨水進行混合,並將pH調整成8.7後,對每100g 的TiO 2添加21.4g的2-胺基-2-甲基-1-丙醇90%水溶液(相對於層狀鈦酸中所包含的離子為0.3中和當量),藉以室溫下進行攪拌1小時,而得到薄片狀鈦酸分散液。
接下來,將篩孔距10μm的篩安裝在漿料篩選器(Aco Japan股份有限公司製SS170×500),將所得到的薄片狀鈦酸分散液以純水稀釋2倍而得到的溶液以100L/小時流動,且分別回收網上的薄片狀鈦酸分散液與網下的薄片狀鈦酸分散液。
將純水加入至網上的薄片狀鈦酸分散液中並稀釋成3倍,利用離心分離機(三菱化工機製,SJ10F)分離成沉澱物與上清液。將利用離心分離所得到的沉澱物(薄片狀鈦酸濾餅),使用噴霧乾燥機(GF股份有限公司製,MDP-050),以噴嘴噴霧、入口溫度190℃、出口溫度100℃、袋式過濾器(bag filter)1個收集的條件下來進行噴霧乾燥,而得到「薄片狀鈦酸粉末1」。
(製造例2) 除了將製造例1的氨水添加後的pH設為10.2以外,其餘係依據與製造例1為相同之方式來製作薄片狀鈦酸分散液。將純水加入至薄片狀鈦酸分散液中並稀釋成2倍,使用噴霧乾燥機(大川原化工機股份有限公司製L-8i),以圓盤霧化器噴霧、入口溫度190℃、出口溫度110℃、主體底部、氣旋、袋式過濾器(bag filter)3個收集的條件下來進行噴霧乾燥,將在主體底部、氣旋所回收的粉末進行混合,而得到「薄片狀鈦酸粉末2」。
(粒度分布的測量) 將藉由上述製造例1與2所得到的薄片狀鈦酸粉末,使用雷射繞射/散射式粒子徑分布測量裝置(堀場製作所股份有限公司製,LA-950)來測量粒度分布。折射率係設為2.50。將各薄片狀鈦酸粉末以體積基準計的50%中值粒徑(D50)表示於表1。
(莫耳吸光係數算出) 關於藉由上述製造例1與2所得到的各薄片狀鈦酸粉末,將薄片狀鈦酸粉末0.5g與純水49.5g進行混合,製作固形分濃度為1%的薄片狀鈦酸漿料。以純水將該漿料進而稀釋,使用光程長度1cm的石英比色皿,利用分光光度計(日本分光製,V-670)來進行吸光度測量。由稀釋後的固形分濃度與265nm的吸光度,根據以下的公式來算出265nm的莫耳吸光係數。下式的79.9為TiO 2的莫耳質量。 莫耳吸光係數(M -1•cm -1)=(265nm的吸光度)×79.9/ ((稀釋後的固形分濃度(wt%))×10) 將各薄片狀鈦酸粉末的莫耳吸光係數表示於表1。
Figure 02_image001
於形成本實施例的光澤性彩色塗膜時,分別準備表2記載的包含光澤性顏料之塗料原色(即,光澤性塗料組成物)與表3記載的包含彩色顏料之塗料原色(即,彩色塗料組成物)。關於表2、表3記載的塗料原色,作為塗料原料的包含薄片狀鈦酸粉末(作為光澤性顏料)之塗料原色(具體而言為表2的「薄片狀鈦酸原色1」與「薄片狀鈦酸原色2」)以外的塗料原色(具體而言為表2記載的光澤性塗料組成物的「金屬原色」,以及表3記載的彩色塗料組成物的「藍原色」、「黃原色」、「紅原色」、「紫原色」及「綠原色」)的塗料原料,係使用Nippon paint製的水性汽車補修用塗料(nax E-CUBE system)(註冊商標)。 尚,表2記載的「金屬原色」係使用鋁薄片作為光澤性顏料。 表2記載的包含薄片狀鈦酸粉末之塗料原色的「薄片狀鈦酸原色1」係如下述般來製作:秤量280修正用透明劑(280 adjusting clear)300g與910M黏合劑(910M binder)150g來作為塗料原料,並以分散器進行攪拌,藉由持續該攪拌之同時緩慢添加製造例1所得到的「薄片狀鈦酸粉末1」67.5g,並於全量添加後進行攪拌5分鐘。表2記載的包含薄片狀鈦酸粉末之塗料原色的「薄片狀鈦酸原色2」亦如下述般來製作:除了以製造例2所得到的「薄片狀鈦酸粉末2」來替代上述「薄片狀鈦酸粉末1」以外,其餘係與「薄片狀鈦酸原色1」以相同的方法來進行製作。 關於包含薄片狀鈦酸粉末之塗料原色以外的上述塗料原色,亦依據表2及表3的調配來將塗料原料利用分散器進行攪拌之同時進行混合,而製作金屬、青、黃、紅、紫、綠的各塗料原色。
Figure 02_image003
Figure 02_image005
依據表4、表5所示般的調配比例,將表2記載的光澤性塗料組成物的各塗料原色、與表3記載的彩色塗料組成物的各塗料原色秤量在塑料容器中,利用刮勺進行手攪拌直到色相變成均勻為止,藉此來製作光澤性彩色塗料P1~P17。尚,表示表4、5中的調配比例的數值單位係表示重量的「g」。
Figure 02_image007
Figure 02_image009
(實施例1) 對於40g的光澤性彩色塗料P1加入純水16g來進行稀釋。使用ANEST岩田製噴霧槍(W-101-138BGC),以手壓0.125MPa、吐出量開度1.5旋轉、氣流量開度全開、圖型寬度開度全開,將稀釋後塗料全量塗佈在黑白隱蔽率試驗紙(Leneta製)上。置放10分鐘以上後,以40℃強制乾燥30分鐘。將Retan(註冊商標)PG80III 026透明劑100份、Retan(註冊商標)PG80硬化劑10份、Retan(註冊商標)PG Thinner標準型40份(皆為Kansai Paint製)的比例來進行混合,使用相同的噴霧槍,以手壓0.2MPa、吐出量開度2.5旋轉、氣流量開度全開、圖型寬度開度全開來塗佈透明層。置放10分鐘以上後,以60℃強制乾燥1小時,來製作實施例1的光澤性彩色塗膜。
(實施例2~12、比較例1~5) 使用表4記載的光澤性彩色塗料P2~P12,依據與實施例1為相同之方式,來製作實施例2~12的光澤性彩色塗膜;使用表5記載的光澤性彩色塗料P13~P17,依據與實施例1為相同之方式,來製作比較例1~5的光澤性彩色塗膜。
(光澤性彩色塗膜的測色) 如圖1所示般,使用多角度測色計(BYK-Gardner公司製,BYK-mac i)(註冊商標),從90度(將塗膜的法線方向設為45˚)的方向,將光源照射至實施例1~12、比較例1~5所製作的白底上的塗膜上,測量受光角15、45、75、110˚的L*值、C*值、及粒子感相關的G值。由分別的測量值來計算L*15/L*110及參數A(C*45與C*75之平均值)(以後亦將參數A稱為A值)。將測量結果的一覧表示於表6。
Figure 02_image011
首先,關注於實施例1~實施例12的光澤性彩色塗膜的L*15/L*110的值。任一的光澤性彩色塗膜的L*15/L*110的值皆超過1.4。 圖2(a)的右半部分(藍色的部分)表示從高亮區域觀看實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子;圖2(b)的右半部分(藍色的部分)表示從陰暗區域觀看實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子。由圖2(a)及(b)可得知般,實施例1的光澤性彩色塗膜係能夠確保高亮區域與陰暗區域之明度差,且展現出充分的隨角異色性。可確認其他的實施例亦相同地展現出充分的隨角異色性。
接下來,關注於光澤性彩色塗膜的A值(=(C*45+C*75)/2)。比較例1~5的各色的光澤性彩色塗膜,A值皆未滿30。 圖3的右半部分(藍色的部分)表示觀看比較例1的光澤性彩色塗膜的樣子。由圖3可得知般,使用鋁薄片作為光澤性顏料的比較例1的光澤性彩色塗膜時,可確認外觀上彩度為低,故損及塗料原色的原本的鮮豔度(即,彩度),而呈混濁色。
另一方面,實施例1~實施例12的光澤性彩色塗膜,A值(=(C*45+C*75)/2)為30以上。 圖4的右半部分(即,藍色的部分)表示與比較例1的光澤性彩色塗膜並列,從大致相同角度所觀察到的實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子。由圖4可得知般,使用薄片狀鈦酸作為光澤性顏料的實施例1的光澤性彩色塗膜,相較於比較例1的光澤性彩色塗膜(參照圖3),外觀之彩度為高,故能夠維持塗料原色的原本的鮮豔度。又,當從所有角度來觀察實施例1的光澤性彩色塗膜時,可確認到從任何角度觀察皆可維持高彩度。其他的實施例亦可確認到相同的傾向。
進而,對於實施例1~實施例12的光澤性彩色塗膜,關注於同色系中因使用作為光澤材的薄片狀鈦酸的差異所造成之影響。例如,藍色系的光澤性彩色塗膜的實施例1與實施例4之比較時,使用在265nm波長下的莫耳吸光係數的值大於500以上的薄片狀鈦酸1的實施例1中,可得知光澤性彩色塗膜的G值小於實施例4且為3以下。
圖5係表示於測量顯示實施例1的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相;圖6係表示於測量顯示實施例4的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相。又,作為參考,圖7係表示於測量顯示比較例1的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相。 如圖5所示般可得知,實施例1的光澤性彩色塗膜與實施例4的光澤性彩色塗膜(參照圖6)及比較例1的光澤性彩色塗膜(參照圖7)相較時,可確認外觀為抑制粒子感而使得眩光為小,故呈現紋理為細膩細緻的獨特的設計感。藍色系以外的光澤性彩色塗膜,亦可確認相同的傾向。 [產業利用性]
依據本發明可實現一種光澤性彩色塗膜,其不會產生塗膜的設計上的限制或塗佈步驟的複雜化,並能夠兼具隨角異色性與高彩度,進而,粒子感為減低。 因此,本發明的光澤性彩色塗膜,適合作為在要求獨特的設計感的汽車或家電製品等的物品的基材表面上形成的光澤性彩色塗膜。
[圖1]表示測量本發明的光澤性彩色塗膜之明度及彩度時的光源與受光角的關係之說明圖。 [圖2]圖2(a)表示從高亮區域(highlight area)觀看本發明的實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子的彩色照相(右半部分為藍色)。圖2(b)表示從陰暗區域(shade area)觀看本發明的實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子的彩色照相(右半部分為藍色)。 [圖3]表示觀看比較例1的光澤性彩色塗膜的樣子的彩色照相(右半部分為彩度低的混濁的藍色)。 [圖4]表示與比較例1的光澤性彩色塗膜並列,從大致相同角度所觀察到的實施例1的光澤性彩色塗膜的樣子的彩色照相(右半部分為高彩度的鮮艷的藍色)。 [圖5]測量顯示實施例1的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相。 [圖6]測量顯示實施例4的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相。 [圖7]測量顯示比較例1的光澤性彩色塗膜的粒子感的G值時所攝影的黑白照相。

Claims (5)

  1. 一種光澤性彩色塗膜,至少包含彩色顏料與薄片狀鈦酸,且形成於基材上,其中, L*a*b*表色系中的前述塗膜之明度L*15與明度L*110之比(即,L*15/L*110)為1.4以上, L*a*b*表色系中的前述塗膜之彩度C*45與彩度C*75之平均值(即,(C*45+C*75)/2)為30以上。
  2. 如請求項1之光澤性彩色塗膜,其係由包含前述彩色顏料與前述薄片狀鈦酸之單一層所成。
  3. 如請求項1或2之光澤性彩色塗膜,其中,前述薄片狀鈦酸在265nm波長下的莫耳吸光係數為500以上。
  4. 如請求項1~ 3中任一項之光澤性彩色塗膜,其中,在最表面進而具備透明層。
  5. 一種具備如請求項1~4中任一項之光澤性彩色塗膜之目標物。
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