JP2000051780A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光輝感およびフリップフロップ性にすぐれたホ
ワイトパ−ル調の光干渉性複層塗膜の形成方法に関す
る。 【構成】被塗物にアルミニウムフレ−ク含有メタリック
塗料（Ａ）を塗装し、ついで光干渉性塗料（Ｂ）を塗装
し、さらに必要に応じてクリヤ塗料（Ｃ）を塗装するこ
とを特徴とする複層塗膜形成法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光輝感およびフリ
ップフロップ性にすぐれたホワイトパ−ル調の光干渉性
複層塗膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】光干渉性塗料を、光輝性顔料
を含まないソリッドカラ−塗面に塗装して光干渉性塗膜
に仕上げることはすでに公知である。しかしながら、フ
リップフロップ性が弱く、光干渉に基づく意匠性を十分
に発揮することができないという欠陥を有している。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、光干渉性塗料
を使用してなる複層塗膜のフリップフロップ性を強く
し、光干渉に基づく意匠性を十分に発揮させることを主
たる目的とし、その特徴は、従来のソリッドカラ−塗料
に代えて、アルミニウムフレ−ク含有メタリック塗料を
使用することにより、その目的が達成できることを見出
し、本発明を完成した。

【０００４】すなわち、本発明は、被塗物にアルミニウ
ムフレ−ク含有メタリック塗料（Ａ）を塗装し、ついで
光干渉性塗料（Ｂ）を塗装することを特徴とする複層塗
膜形成法に関するものであり、さらにこの光干渉性塗料
（Ｂ）の塗面にクリヤ塗料（Ｃ）を塗装することも包含
される。

【０００５】以下に本発明による複層塗膜形成法につい
て詳細に説明する。

【０００６】メタリック塗料（Ａ）：アルミニウムフレ
−クを含有するキラキラとした光輝性の塗膜を形成する
塗料であり、光干渉性塗料（Ｂ）に先立って被塗物に塗
装する。

【０００７】被塗物として、金属製またはプラスチック
製の自動車の車体外板などがあげられ、これらはあらか
じめ下塗塗料（例えばカチオン電着塗料など）や中塗塗
料（省略可能）などを塗装し硬化させておくことが好ま
しい。

【０００８】メタリック塗料（Ａ）は、樹脂組成物、ア
ルミニウムフレ−クおよび溶剤を必須成分とし、さらに
必要に応じて着色顔料、体質顔料、沈降防止剤、塗料用
添加剤などを含有せしめてなる熱硬化性液状塗料が好適
である。

【０００９】樹脂組成物としては熱硬化型が好ましく、
例えば、水酸基などの架橋性官能基を有するアクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂な
どの基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシ
アネ−ト化合物（ブロック体も含む）などの架橋剤とを
併用したものがあげられ、これらは有機溶剤および／ま
たは水などの溶剤に溶解または分散して使用される。

【００１０】アルミニウムフレ−クは金属アルミニウム
を主成分とする光輝性りん片状顔料であり、メタリック
塗料（Ａ）では、このうち、平均粒径が５〜５０μｍ、
特に８〜３０μｍ、厚みは０．１〜５μｍ、平均粒径を
厚みで割った形状係数（アスペクト比）が５〜１００程
度の範囲内に含まれているものが好適に使用でき、リ−
フィングタイプおよびノンリ−フィングタイプのいずれ
でもさしつかえない。

【００１１】溶剤には有機溶剤および水などが包含さ
れ、特に有機溶剤として炭化水素系、エステル系、アル
コ−ル系、ケトン系、エ−テル系などの通常の塗料用溶
剤が使用できる。

【００１２】樹脂組成物における基体樹脂と架橋剤との
比率は、この両成分の合計重量を基準に、前者は５０〜
９０％、後者は５０〜１０％の範囲内が、またアルミニ
ウムフレ−クは樹脂組成物１００重量部あたり５〜２５
重量部の範囲内がそれぞれ適している。

【００１３】本発明においてメタリック塗料（Ａ）の単
独塗膜で、下地（例えば、被塗物面、下塗塗面または中
塗塗面）の色調を完全隠蔽することが好ましい。そのた
め、該単独塗膜の下地隠蔽膜厚はその塗装膜厚と同一も
しくはそれよりも薄いことが好ましいので、この隠蔽性
を確保させるために、メタリック塗料（Ａ）に着色顔料
を必要に応じて配合することができる。

【００１４】着色顔料としては、例えば、酸化チタン、
亜鉛華、カ−ボンブラック、カドミウムレッド、モリブ
デンレッド、クロムエロ−、酸化クロム、プルシアンブ
ル−、コバルトブル−、アゾ顔料、フタロシアニン顔
料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系
顔料、ペリレン顔料などのソリッドカラ−用顔料などが
あげられる。これらの配合量は、メタリック塗料（Ａ）
の塗膜の光輝性を低下させず、しかも目的とする隠蔽性
を確保する範囲内であればよい。

【００１５】メタリック塗料（Ａ）の単独塗膜の色調
は、アルミニウムフレ−クのみによるメタリック調、も
しくは着色顔料を併用したことによる着色されたメタリ
ック調のいずれかである。

【００１６】メタリック塗料（Ａ）は、１０〜２５秒／
フォ−ドカップ＃４／２０℃の粘度に調整し、静電塗
装、エアスプレ−、エアレススプレ−などを用い、自動
車外板部などの金属製やプラスチック製被塗物に直接、
またはこれらの被塗物に下塗塗料（例えばカチオン電着
塗料など）や中塗塗料（省略可能）などを塗装し、硬化
させてなる被塗物に、硬化塗膜に基いて５〜２５μｍの
膜厚に塗装することが好ましい。

【００１７】電着塗料は導電性被塗物に塗装する下塗塗
料であり、アニオン型も使用できるが、耐食性が優れて
いるカチオン型を使用することが好ましい。

【００１８】カチオン型電着塗料として、カチオン性高
分子化合物の塩の水溶液もしくは水分散液に、必要に応
じて顔料や各種添加剤を配合してなる公知のものが使用
できる。例えば、カチオン性高分子化合物としては、ア
クリル樹脂またはエポキシ樹脂をアミノ化合物などで変
性してなるカチオン性基を導入したものがあげられ、こ
れを有機酸や無機酸などで中和することによって水溶液
もしくは水分散液にできる。また、架橋剤としてブロッ
クポリイソシアネ−ト化合物や脂環式エポキシ樹脂など
が好適に使用できる。カチオン電着塗料の浴中に金属性
被塗物を陰極として浸漬し、通常の条件で通電して電着
塗装せしめる。塗装膜厚は硬化塗膜に基いて１０〜３０
μｍが好ましく、１４０〜２００℃で１０〜４０分加熱
することによって架橋硬化させることができる。

【００１９】中塗塗料は下塗塗面に塗装するものであ
り、樹脂組成物および溶剤を主成分とし、必要に応じて
着色顔料、体質顔料および添加剤などを配合してなる液
状組成物が使用でき、形成される複層塗膜の平滑性、鮮
映性および光沢などを向上させるのに好ましい。樹脂組
成物として、水酸基などの架橋性官能基を有するアクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂およびアルキド樹脂などの基
体樹脂にメラミン樹脂、尿素樹脂およびポリイソシアネ
−ト化合物（ブロック体も含む）などの架橋剤を配合し
た組成物があげられる。溶剤として有機溶剤および（ま
たは）水が使用できる。この中塗塗料は、硬化もしくは
未硬化の下塗塗面に、静電塗装、エアスプレ−およびエ
アレススプレ−などで硬化塗膜で１０〜５０μｍの膜厚
に塗装し、１００〜１７０℃で１０〜４０分加熱するこ
とによって架橋硬化する。

【００２０】メタリック塗料（Ａ）の塗膜は約１００〜
約２００℃の温度で１０〜４０分加熱することにより架
橋硬化させることができる。本発明ではメタリック塗料
（Ａ）の塗膜を硬化させた後、または未硬化の状態で、
該塗面に光干渉性塗料（Ｂ）を塗装する。

【００２１】光干渉性塗料（Ｂ）：メタリック塗料
（Ａ）の硬化もしくは未硬化の塗面に塗装するもので、
樹脂組成物および光干渉性顔料を含み、これらを有機溶
剤および（または）水に溶解もしくは分散させてなる液
状塗料であり、その単独塗膜は光干渉性顔料を含んでい
るために光干渉模様を呈すると共に、その素地隠蔽性が
低く、下層に隣接するメタリック塗料（Ａ）の塗膜のメ
タリック感を透視することができる。

【００２２】樹脂組成物は、例えば、水酸基などの架橋
性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂およ
びアルキド樹脂などの基体樹脂にメラミン樹脂および尿
素樹脂などのアミノ樹脂や（ブロック）ポリイソシアネ
−トのような架橋剤を配合してなる熱硬化性組成物があ
げられる。光干渉性顔料は、光干渉作用を有するりん片
状粒子顔料であって、例えば、雲母、酸化チタンや酸化
鉄などの金属酸化物で被覆した雲母、着色顔料で被覆さ
れた雲母などがあげられ、その平均粒径は５〜５０μ
ｍ、特に１０〜４０μｍの範囲が好ましく、その配合量
は樹脂組成物１００重量部あたり１〜２５重量部、好ま
しくは３〜２０重量部の範囲内である。光干渉塗料
（Ｂ）は上記した成分を配合してなり、これらを有機溶
剤および（または）水などの溶剤に混合し分散せしめる
ことによって得られる。光干渉塗料（Ｂ）の塗膜隠蔽力
は５０μｍ、またはそれより厚いことが好ましく、この
塗膜は１００〜１７０℃で１０〜４０分加熱することに
よって架橋硬化する。

【００２３】光干渉塗料（Ｂ）は、メタリック塗料
（Ａ）の末硬化もしくは硬化した塗膜面に、静電塗装、
エアスプレ−およびエアレススプレ−などにより隠蔽膜
厚より薄くなるように塗装し、１００〜１７０℃で１０
〜４０分加熱することによって架橋硬化する。末硬化の
メタリック塗料（Ａ）の末硬化塗面に光干渉塗料（Ｂ）
を塗装しても両塗膜が混層することはない。

【００２４】本発明の複層塗膜は、メタリック塗料
（Ａ）および光干渉塗料（Ｂ）を上記のように２コ−ト
１ベイク方式もしくは２コ−ト２ベイク方式で塗装する
ことにより達成できるが、さらにこの光干渉塗料（Ｂ）
の硬化もしくは未硬化塗面にクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し
加熱硬化してなる複層塗膜も本発明に包含される。

【００２５】クリヤ塗料（Ｃ）：これは、硬化もしくは
未硬化の光干渉塗料（Ｂ）の塗面に塗装するもので、樹
脂組成物と溶剤とを混合してなる、無色透明もしくは有
色透明の塗膜を形成する液状組成物である。

【００２６】樹脂組成物は、例えば、架橋性官能基を有
するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびアルキド樹
脂などの基体樹脂にメラミン樹脂および尿素樹脂などの
アミノ樹脂やポリイソシアネ−トのような架橋剤を配合
してなる組成物があげられる。さらに、特開昭６２−８
４１３７号公報、特開昭６２−８７２８８号公報、特開
平１−３９６５３号公報、特開平２−４５７７号公報、
（特開平１−３９６５３号公報、特開平２−４５７７号
公報、特開平１−３９６５３号公報、特開平２−４５７
７号公報、特開平１−３９６５３号公報、特開平２−４
５７７号公報）などに記載されているような、架橋剤と
して上記アミノ樹脂を使用する必要がない熱硬化性樹脂
組成物も好適に使用できる。溶剤としては有機溶剤およ
び（または）水が使用でき、これに該熱硬化性樹脂組成
物を溶解もしくは分散せしめることによって調製され
る。クリヤ塗料（Ｃ）には必要に応じて透明性を阻害し
ない程度に着色顔料、メタリック顔料、光干渉顔料、紫
外線吸収剤などを配合することができる。

【００２７】クリヤ塗料（Ｃ）は上記した成分を配合し
てなり、これらを有機溶剤および（または）水などの溶
剤に混合し分散せしめることによって得られる。

【００２８】クリヤ塗料（Ｃ）は、硬化もしくは末硬化
の光干渉塗料（Ｂ）の塗膜面に、静電塗装、エアスプレ
−およびエアレススプレ−などを使用して硬化塗膜に基
いて１０〜５０μｍの膜厚になるように塗装することが
好ましい。

【００２９】本発明による複層塗膜は、メタリック塗料
（Ａ）、光干渉塗料（Ｂ）およびクリヤ塗料（Ｃ）を３
コ−ト１ベイク方式、３コ−ト２ベイク方式、３コ−ト
３ベイク方式で塗装することよっても得ることができ
る。これらの塗装方式における単層もしくは複層塗膜の
架橋硬化は、１００〜１８０℃で１０〜４０分間加熱す
ることにより行われる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の複層塗膜は下層にメタリック塗
膜、上層に光干渉塗膜を有しているので、光線が光干渉
塗膜を透してメタリック塗膜に到達し、そこから反射さ
れて再び光干渉塗膜を通過する。従って、メタリック塗
膜からの光反射が強く、白く光るため、上層の光干渉塗
膜の光干渉とが組み合わさって、フリップフロップ性の
強いホワイトパ−ルカラ−調の複層塗膜が形成できた。

【００３１】以下に本発明関する実施例および比較例に
ついて説明する。なお、部および％はいずれも重量を基
準としており、塗膜の膜厚は硬化塗膜についてである。

【００３２】１．試 料 １）被塗物 脱脂およびりん酸亜鉛処理した鋼板（ＪＩＳＧ３１４
１、大きさ４００×３００×０．８ｍｍ）に、カチオン
電着塗料（「エレクロン９４００ＨＢ」、関西ペイント
（株）製、商品名、エポキシ樹脂ポリアミン系カチオン
樹脂に硬化剤としてブロックポリイソシアネ−ト化合物
を配合したもの）を常法により膜厚２０μになるように
電着塗装し、１７０℃で２０分加熱して硬化させてか
ら、その塗面に中塗塗料（「ル−ガベ−ク中塗りホワイ
ト」、関西ペイント（株）製、商品名、ポリエステル樹
脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）を膜厚３０μになる
ように塗装し、１４０℃で３０分加熱して硬化させて、
被塗物とした。

【００３３】２）メタリック塗料（Ａ） 水酸基含有アクリル樹脂およびメラミン樹脂からなる樹
脂成分１００重量部（固形分）あたり、アルミニウムフ
レ−クなどを表１に示す比率で配合してなる有機溶剤型
塗料。

【００３４】

【表１】

【００３５】注１）アクリル樹脂：水酸基価１１０、数
平均分子量２５０００ 注２）メラミン樹脂：ブチルエ−テル化メラミン樹脂 注３）アルミフレ−ク：東洋アルミニウム社製、ノンリ
−フィングアルミニウムフレ−ク、厚さ０．２μ、平均
粒径１０μ 注４）カ−ボンブラック：ＣＡＢＯＴ製、ＢＬＡＣＫ
ＰＥＲＬＳ１３００ 注５）ホワイトチタン：石原産業社製、「ＣＲ９７」商
品名。

【００３６】３）光干渉性塗料（Ｂ） （Ｂ−１）：水酸基含有アクリル樹脂（注６）７０部、
ブチル化メラミン樹脂（注７）３０部および酸化チタン
被覆燐片雲母（最大直径１０〜２０μ、厚さ０．５〜１
μ、商品名「イリオジン１０３Ｒ」、メルク社製、商品
名）１０部を配合してなる有機溶剤型塗料。固形分含有
率 ２０％。

【００３７】注６）水酸基含有アクリル樹脂：水酸基価
１００、数平均分子量２００００。

【００３８】注７）ブチル化メラミン樹脂：メチル・ブ
チル混合エ−テル化メラミン樹脂。

【００３９】（Ｂ−２）：水酸基含有アクリル樹脂（注
８）６５部、ウレタン樹脂（注９）１５部およびメラミ
ン樹脂（注１０）２０部からなる樹脂組成物の水性エマ
ルジョンの樹脂固形分１００重量部（固形分）あたり、
酸化チタン被覆燐片雲母（上記「イリオジン１０３
Ｒ」）１０部を加え、固形分含有率２０％に調整した水
性塗料。

【００４０】注８）水酸基含有アクリル樹脂：平均粒径
０．１μｍで水酸基価３５のエマルジョン。ジメチルエ
タノ−ルアミンで中和。

【００４１】注９）ウレタン樹脂：水伸長エマルジョ
ン。トリエチルアミンで中和。

【００４２】注１０）メラミン樹脂：「ユ−バン２８Ｓ
Ｅ」（三井東圧化学（株）製、商品名、疎水性メラミン
樹脂）。

【００４３】４）クリヤ塗料（Ｃ） 「ル−ガベ−ククリヤ−」、関西ペイント（株）製、商
品名、アクリル樹脂・アミノ樹脂系、有機溶剤型。

【００４４】２．実施例および比較例 被塗物の中塗硬化塗面に、メタリック塗料（Ａ）をミニ
ベル型回転式静電塗装機を用い、温度２０℃、湿度７５
％で塗装し、室温で３分間放置した。塗装膜厚は１５μ
ｍである。ついでこの未硬化のメタリック塗膜面に、光
干渉性塗料（Ｂ）をＲＥＡガンを用い、温度２０℃、湿
度７５％で塗装し、室温で３分間放置した。膜厚は１５
〜１８μｍである。その後、熱風循環式乾燥炉内におい
て１４０℃で３０分間加熱して、メタリック塗膜および
光干渉性塗膜からなる２層の塗膜を同時に架橋硬化せし
めた。

【００４５】また、メタリック塗料（Ａ）および光干渉
性塗料（Ｂ）を上記のように塗装し、（Ｂ−１）を塗装
した系では室温で３分間放置してから、（Ｂ−２）を塗
装した系では８０℃で１０分間プレヒ−トしてから、こ
の光干渉塗料（Ｂ）の未硬化塗面にクリヤ塗料（Ｃ）
を、ミニベル型回転式静電塗装機を用い、温度２０℃、
湿度７５％で塗装した。塗装膜厚は４０μｍである。室
内で１０分間放置してから、熱風循環式乾燥炉内におい
て１４０℃で３０分間加熱して、メタリック塗膜、光干
渉性塗膜およびクリヤ塗料からなる３層の塗膜を同時に
架橋硬化せしめた。

【００４６】メタリック塗料（Ａ）、光干渉性塗料
（Ｂ）およびクリヤ塗料（Ｃ）の塗装工程および得られ
た複層塗膜の性能試験結果について表２に示した。

【００４７】

【表２】

【００４８】試験方法はつぎのとおりである。

【００４９】Ｆ／Ｆ性：フリップフロップ性を目視観察
した結果であり、○は観察角度により色調が明確に変化
し、意匠性がすぐれている、△は観察角度により色調の
変化が少なく、意匠性が劣る、×は観察角度により色調
の変化がなく、意匠性が劣る を示す。

【００５０】光沢感：塗面のツヤ感を目視で評価した結
果であり、○はツヤ感良好、△はツヤ感やや劣る、×は
ツヤ感少し劣る を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗物にアルミニウムフレ−ク含有メタリ
   ック塗料（Ａ）を塗装し、ついで光干渉性塗料（Ｂ）を
   塗装することを特徴とする複層塗膜形成法。
2. 【請求項２】被塗物にアルミニウムフレ−ク含有メタリ
   ック塗料（Ａ）、光干渉性塗料（Ｂ）およびクリヤ塗料
   （Ｃ）を順次塗装することを特徴とする複層塗膜形成
   法。
3. 【請求項３】メタリック塗料（Ａ）におけるアルミニウ
   ムフレ−クが、粒径が５〜５０μｍ、配合量が樹脂固形
   分１００重量部あたり５〜２５重量部である請求項１ま
   たは請求項２に記載の複層塗膜形成法。
4. 【請求項４】メタリック塗料（Ａ）の下地隠蔽膜厚が、
   硬化塗膜で５〜２５μｍである請求項１または請求項２
   に記載の複層塗膜形成法。
5. 【請求項５】被塗物が自動車車体の外板部である請求項
   １または請求項２に記載の複層塗膜形成法。