(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
光輝性顔料分散体(Y)が、温度20℃にておける、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度(B60)が60〜1500mPa・sである請求項1〜3のいずれか一項に記載の複層塗膜形成方法。
光輝性顔料分散体(Y)における鱗片状光輝性顔料(B)の含有量が、水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)の合計量100質量部を基準として0.05〜3.0質量部である請求項1〜6のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
光輝性顔料分散体(Y)の塗装時の固形分含有率が、光輝性顔料分散体(Y)に基づいて0.1〜15質量である請求項1〜11のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
光輝性顔料分散体(Y)が基体樹脂を含まないか、光輝性顔料分散体(Y)が基体樹脂を含む場合には基体樹脂及び架橋性成分(D)の合計量に対する鱗片状光輝性顔料(B)の比が4/3〜100/1であり、基体樹脂はアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、又はウレタン樹脂を含む請求項1〜12のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
【発明を実施するための形態】
【0020】
1.工程(1)
工程(1)は、被塗物上に、着色塗料(X)を塗装して着色塗膜を形成する工程である。
被塗物 本発明の複層塗膜形成方法において、被塗物としては、鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属やこれらを含む合金などの金属材、及びこれらの金属による成型物、ならびに、ガラス、プラスチックや発泡体などによる成型物等を挙げることができる。これら素材に応じて適宜、脱脂処理や表面処理して被塗物とすることができる。該表面処理としては例えばリン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等が挙げられる。さらに、上記被塗物の素材が金属であれば、表面処理された金属素材の上にカチオン電着塗料等によって下塗り塗膜が形成されていることが好ましい。また、被塗物の素材がプラスチックである場合には、脱脂処理されたプラスチック素材の上にプライマー塗料によってプライマー塗膜が形成されていることが好ましい。
着色塗料(X) 着色塗料(X)としては、具体的には、ビヒクル形成樹脂、顔料ならびに有機溶剤及び/又は水等の溶媒を主成分とするそれ自体既知の熱硬化性塗料を使用することができる。上記熱硬化性塗料としては、例えば中塗り塗料及びベース塗料等が挙げられる。
【0021】
着色塗料(X)に使用されるビヒクル形成樹脂としては、熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂等が挙げられるが、耐水性、耐薬品性、耐候性等の観点から、熱硬化性樹脂であることが望ましい。ビヒクル形成樹脂は基体樹脂及び架橋剤と併用されることが好ましい。
【0022】
基体樹脂は、耐候性及び透明性等が良好である樹脂が好適であり、具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
【0023】
上記アクリル樹脂としては、例えば、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸、水酸基、アミド基、メチロール基等の官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル、及びその他の(メタ)アクリル酸エステル、スチレン等を共重合して得られる樹脂を挙げることができる。
【0024】
ポリエステル樹脂としては、多塩基酸、多価アルコール、変性油を常法により縮合反応させて得られるものを使用することができる。
【0025】
エポキシ樹脂としては、例えばエポキシ基と不飽和脂肪酸との反応によって、エポキシエステルを合成し、この不飽和基にα,β−不飽和酸を付加する方法や、エポキシエステルの水酸基と、フタル酸やトリメリット酸のような多塩基酸とをエステル化する方法等によって得られるエポキシエステル樹脂等が挙げられる。
【0026】
ウレタン樹脂としては、例えば上記アクリル樹脂、ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂にジポリイソシアネート化合物を反応させて高分子量化したウレタン樹脂を挙げることができる。
【0027】
着色塗料(X)は、水性塗料、溶剤系塗料のいずれであってもよいが、塗料の低VOC化の観点から、水性塗料であることが望ましい。着色塗料(X)が水性塗料である場合、上記基体樹脂は、樹脂を水溶性化もしくは水分散するのに十分な量の親水性基、例えばカルボキシル基、水酸基、メチロール基、アミノ基、スルホン酸基、ポリオキシエチレン結合等、最も一般的にはカルボキシル基を含有する樹脂を使用し、該親水性基を中和してアルカリ塩とすることにより基体樹脂を水溶性化もしくは水分散化することができる。その際の親水性基、例えばカルボキシル基の量は特に制限されず、水溶性化もしくは水分散化の程度に応じて任意に選択することができるが、一般には、酸価に基づいて約10mgKOH/g以上、好ましくは30〜200mgKOH/gの範囲内とすることができる。また中和に用いるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、アミン化合物等を挙げることができる。
【0028】
また、上記樹脂の水分散化は、上記モノマー成分を界面活性剤や水溶性樹脂の存在下で乳化重合せしめることによっても行うことができる。さらに、上記樹脂を例えば乳化剤などの存在下で水中に分散することによっても得られる。この水分散化においては、基体樹脂中には前記親水性基を全く含んでいなくてもよく、あるいは上記水溶性樹脂よりも少なく含有することができる。
【0029】
前記架橋剤は、上記基体樹脂を加熱により架橋硬化させるためのものであり、例えばアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物(ブロック化していないポリイソシアネート化合物及びブロック化ポリイソシアネート化合物を含む)、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物、ヒドラジド基含有化合物、セミカルバジド基含有化合物などが挙げられる。これらのうち、水酸基と反応し得るアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、及びカルボキシル基と反応し得るカルボジイミド基含有化合物が好ましい。上記架橋剤は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0030】
具体的には、メラミン、ベンゾグアナミン、尿素等とホルムアルデヒドとの縮合もしくは共縮合又は、さらに低級1価アルコールでエーテル化する等によって得られるアミノ樹脂が好適に用いられる。また、ポリイソシアネート化合物も好適に使用できる。
【0031】
着色塗料(X)における上記各成分の比率は、必要に応じて任意に選択することができるが、耐水性、仕上がり性等の観点から、基体樹脂及び架橋剤は、一般には、該両成分の合計質量に基づいて、前者が60〜90質量%、特に70〜85質量%、後者が10〜40質量%、特に15〜30質量%の範囲内とすることが好ましい。
【0032】
前記顔料は、着色塗料(X)により形成される着色塗膜に色彩、下地隠蔽性を与えるものである。該顔料の種類や配合量を調整することによって、着色塗料(X)によって得られる塗膜の明度L*値を0.1〜80、好ましくは0.1〜70、さらに好ましくは0.1〜60の範囲内となるように調整することができる。該顔料としては例えば、メタリック顔料、防錆顔料、着色顔料、体質顔料等を挙げることができ、なかでも着色顔料を使用することが好ましく、下地隠蔽性、金属調光沢に優れる塗膜を得る等の観点から、黒色顔料を使用することがさらに好ましい。
【0033】
顔料は、光線透過率、下地の隠蔽性、所望の色彩等に応じて適宜の組合せで使用することができ、その使用量は下地隠蔽性、耐候性等の観点から、着色塗料(X)により形成される膜厚が15μmの硬化塗膜における波長400〜700nmの範囲での光線透過率が10%以下、好ましくは5%以下である量が適当である。
【0034】
なお、塗膜の光線透過率は、塗料をガラス板に硬化塗膜に基づいて所定膜厚となるように塗装し、硬化させてから、60〜70℃の温水に浸漬し、該塗膜を剥離し、乾燥することにより得られる塗膜を試料として、自記分光光度計(日立製作所製、EPS−3T型)を用いて400〜700nmの波長の範囲で測定した時の分光透過率である。測定する波長(400〜700nm)により差がある時は、最大数値をもって光線透過率とする。
【0035】
着色塗料(X)には、必要に応じて有機溶剤を使用することもできる。具体的には、通常塗料に用いられているものを使用することができ、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルアセテート等のエステル;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル;ブタノール、プロパノール、オクタノール、シクロヘキサノール、ジエチレングリコール等のアルコール;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトンの有機溶剤が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0036】
上記のうち、エステル、エーテル、アルコール、ケトンの有機溶剤が溶解性の観点から好ましい。
【0037】
着色塗料(X)により得られる着色塗膜の硬化膜厚は、光線透過率、下地の隠蔽性及び金属調光沢感等の観点から、15μm以上であり、好ましくは15〜30μm、より好ましくは15〜25μmである。
【0038】
着色塗料(X)の塗装は、通常の方法に従って行なうことができ、着色塗料(X)が水性塗料である場合には例えば、着色塗料(X)に脱イオン水、必要に応じ増粘剤、消泡剤などの添加剤を加えて、固形分を10〜60質量%程度、粘度を200〜5000cps/6rpm(B型粘度計)に調整した後、前記被塗物面に、スプレー塗装、回転霧化塗装等により行うことができる。塗装の際、必要に応じて静電印加を行うこともできる。
【0039】
着色塗料(X)は、色安定性等の観点から、白黒隠蔽膜厚が好ましくは40μm以下、より好ましくは5〜35μm、さらに好ましくは10〜30μmである。本明細書において、「白黒隠蔽膜厚」とは、JIS K5600−4−1の4.1.2に規定される白黒の市松模様の隠蔽率試験紙を、鋼板に貼り付けた後、膜厚が連続的に変わるように塗料を傾斜塗りし、乾燥又は硬化させた後、拡散昼光の下で塗面を目視で観察し、隠蔽率試験紙の市松模様の白黒の境界が見えなくなる最小の膜厚を電磁式膜厚計で測定した値である。2.工程(2)
工程(2)は、工程(1)で形成される着色塗膜上に、光輝性顔料分散体(Y)を塗装して光輝性塗膜を形成する工程である。
【0040】
光輝性顔料分散体(Y)を乾燥膜厚が0.2μmとなるよう塗装して得られた膜においての、波長550nmの光線透過率が10〜50%、好ましくは20〜50%であることが得られる塗膜の金属調光沢及び耐水性に優れるという観点から好適である。
【0041】
クリヤー塗料(Z)が1液型クリア―塗料である場合、光輝性顔料分散体(Y)を乾燥膜厚が0.2μmとなるよう塗装して得られた膜においての、波長550nmの光線透過率が10〜50%、好ましくは15〜50%、さらに好ましくは20〜50%である。波長550nmの光線透過率が10%以上の場合、光輝性顔料分散体(Y)の乾燥膜厚が0.2μmでも得られる塗膜は優れた金属調光沢を有する。波長550nmの光線透過率が50%以下の場合、光輝性顔料分散体(Y)の乾燥膜厚が0.2μmでも得られる塗膜は優れた耐水性を有する。
【0042】
クリヤー塗料(Z)が、水酸基含有樹脂及びポリイソシアネート化合物を含有する2液型クリヤー塗料である場合、光輝性顔料分散体(Y)を乾燥膜厚が0.2μmとなるよう塗装して得られた膜においての、波長550nmの光線透過率が20〜50%、好ましくは20〜40%、さらに好ましくは20〜30%である。波長550nmの光線透過率が20%以上の場合、光輝性顔料分散体(Y)の乾燥膜厚が0.2μmでも得られる塗膜は優れた金属調光沢を有する。波長550nmの光線透過率が50%以下の場合、光輝性顔料分散体(Y)の乾燥膜厚が0.2μmでも得られる塗膜は優れた耐水性を有する。
【0043】
該光線透過率は、光輝性顔料分散体(Y)をOHPシートに硬化塗膜に基づいて0.2μmとなるように塗装し、80℃3分間乾燥させた塗膜を試料として、自記分光光度計(島津製作所製、Solid Spec 3700)を用いて550nmの波長の範囲で測定した時の透過率である。
光輝性顔料分散体(Y) 光輝性顔料分散体(Y)は、水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)を含有する。
表面調整剤(A) 表面調整剤(A)は、被塗物への光輝性顔料分散体の塗装時に、水に分散された後述の鱗片状光輝性顔料(B)を被塗物上に一様に配向するのを支援するために使用される。
【0044】
表面調整剤(A)は、イソプロパノール/水/表面調整剤(A)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が150mPa・sとなるように調整し予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に測定したときの、ブリキ板に対する接触角が8〜20°、好ましくは9〜19°、さらに好ましくは10〜18°となる表面調整剤であれば特に制限なく用いることができる。なお、粘度の調整は、具体的には、Acrysol ASE−60(商品名、ポリアクリル酸系粘性調整剤、ダウケミカル社製、固形分:28%)及びジメチルエタノールアミンを添加することで行なう。
【0045】
4.5/95/1というイソプロパノール/水/表面調整剤(A)の比は、表面調整剤の評価用の光輝性顔料分散体(Y)の成分の比に相当する。B型粘度計でのローター回転速度60rpmにおける150mPa・sの粘度は、被塗物への塗装時の通常の値である。また、上記の8〜20°というブリキ板に対する接触角は、標準的な塗装条件における液体の濡れ広がりを指している。接触角が8°以上であると、液体は広がり過ぎることなく被塗物上に塗装され、20°以下であると液体ははじき過ぎることなく被塗物上に一様に塗装される。
【0046】
表面調整剤(A)としては、例えばシリコーン系、アクリル系、ビニル系、フッ素系等の表面調整剤が挙げられる。上記表面調整剤はそれぞれ単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0047】
表面調整剤(A)の市販品は例えば、ビックケミー社製のBYKシリーズ、エヴォニック社製のTegoシリーズ、共栄社化学社製のグラノールシリーズ、ポリフローシリーズ、楠本化成社製のディスパロンシリーズ等が挙げられる。
【0048】
表面調整剤(A)としては、なかでも得られる塗膜の金属光沢感及び耐水性等の観点から、シリコーン系の表面調整剤が好ましい。シリコーン系の表面調整剤としては、ポリジメチルシロキサンやこれを変性した変性シリコーンが使用される。変性シリコーンとしては、ポリエーテル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンなどが挙げられる。
【0049】
表面調整剤(A)はその動的表面張力が好ましくは50〜70mN/m、より好ましくは53〜68mN/m、さらに好ましくは55〜65mN/mである。本明細書において静的表面張力は、最大泡圧力法による周波数10Hzでの表面張力値をいう。動的表面張力はSITA測定装置(英弘精機株式会社 SITA t60)を用いて測定した。
【0050】
また、表面調整剤(A)はその静的表面張力が好ましくは15〜30mN/m、より好ましくは18〜27mN/m、さらに好ましくは20〜24mN/mである。本明細書において静的表面張力は、白金リング法による表面張力値をいう。静的表面張力は表面張力測定機(英弘精機株式会社 DCAT 21)を用いて測定した。
【0051】
さらに、表面調整剤(A)はそのラメラ長が好ましくは6.0〜9.0mm、より好ましくは6.5〜8.5mm、さらに好ましくは7.0〜8.0mmである。
鱗片状光輝性顔料(B) 光輝性顔料分散体(Y)における鱗片状光輝性顔料(B)としては、例えば、蒸着金属フレーク顔料、アルミニウムフレーク顔料、光干渉性顔料等を挙げることができる。中でも金属調光沢に優れた塗膜を得る観点から、蒸着金属フレーク顔料が好適である。
【0052】
蒸着金属フレーク顔料は、ベース基材上に金属膜を蒸着させ、ベース基材を剥離した後、蒸着金属膜を粉砕することにより得られる。上記基材としては、例えばフィルム等を挙げることができる。
【0053】
上記金属の材質としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等が挙げられる。なかでも特に入手しやすさ及び取扱いやすさ等の観点から、アルミニウム又はクロムが好適である。本明細書では、アルミニウムを蒸着して得られた蒸着金属フレーク顔料を「蒸着アルミニウムフレーク顔料」と呼び、クロムを蒸着して得られた蒸着金属フレーク顔料を「蒸着クロムフレーク顔料」と呼ぶ。
【0054】
上記蒸着アルミニウムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「METALURE」シリーズ(商品名、エカルト社製)、「Hydroshine WS」シリーズ(商品名、エカルト社製)、「Decomet」シリーズ(商品名、シュレンク社製)、「Metasheen」シリーズ(商品名、BASF社製)等を挙げることができる。
【0055】
上記蒸着クロムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「Metalure Liquid Black」シリーズ(商品名、エカルト社製)等を挙げることができる。
【0056】
上記蒸着金属フレーク顔料の平均厚みは、好ましくは0.01〜1.0μm、より好ましくは、0.015〜0.1μmである。
【0057】
上記蒸着金属フレーク顔料の平均粒子径(D50)は好ましくは1〜50μm、より好ましくは5〜20μmである。
【0058】
蒸着アルミニウムフレーク顔料は、表面がシリカ処理されていることが、貯蔵安定性、及び金属調光沢に優れた塗膜を得る等の観点から好ましい。
【0059】
アルミニウムフレーク顔料は、一般にアルミニウムをボールミルやアトライターミル中で粉砕媒液の存在下、粉砕助剤を用いて粉砕、摩砕して製造され、塗料用としては通常平均粒子径(D50)が1〜50μm程度、特に5〜20μm程度のものが、塗料中における安定性や形成される塗膜の仕上がりの点から使用される。上記平均粒子径は、長径を意味する。粉砕助剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸のほか、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコールが使用される。粉砕媒液としてはミネラルスピリットなどの脂肪族系炭化水素が使用される。
粘性調整剤(C) 光輝性顔料分散体(Y)における粘性調整剤(C)としては、既知のものを使用できるが、例えば、シリカ系微粉末、鉱物系粘性調整剤、硫酸バリウム微粒化粉末、ポリアミド系粘性調整剤、有機樹脂微粒子粘性調整剤、ジウレア系粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤、アクリル膨潤型であるポリアクリル酸系粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤等を挙げることができる。なかでも金属調光沢に優れた塗膜を得る観点から特に、鉱物系粘性調整剤、ポリアクリル酸系粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤を使用することが好ましい。
【0060】
鉱物系粘性調整剤としては、その結晶構造が2:1型構造を有する膨潤性層状ケイ酸塩が挙げられる。具体的には、天然又は合成のモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチブンサイト、バイデライト、ノントロナイト、ベントナイト、ラポナイト等のスメクタイト族粘土鉱物や、Na型テトラシリシックフッ素雲母、Li型テトラシリシックフッ素雲母、Na塩型フッ素テニオライト、Li型フッ素テニオライト等の膨潤性雲母族粘土鉱物及びバーミキュライト、又はこれらの置換体や誘導体、或いはこれらの混合物が挙げられる。
【0061】
ポリアクリル酸系粘性調整剤としては、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等を挙げることができる。
【0062】
該ポリアクリル酸系粘性調整剤の市販品として、例えば、ダウケミカル社製の「プライマルASE−60」、「プライマルTT615」、「プライマルRM5」(以上、商品名)、サンノプコ社製の「SNシックナー613」、「SNシックナー618」、「SNシックナー630」、「SNシックナー634」、「SNシックナー636」(以上、商品名)等が挙げられる。ポリアクリル酸系粘性調整剤の固形分酸価は、30〜300mgKOH/g、好ましくは80〜280mgKOH/gである。
【0063】
セルロース系粘性調整剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドリキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びメチルセルロース、セルロースナノファイバーゲル等が挙げられる。なかでも得られる塗膜の金属調光沢に優れる観点から、特にセルロースナノファイバーゲルが好ましい。市販品として例えば第一工業製薬社製の「レオクリスタ」(商品名)等が挙げられる。
【0064】
これらの粘性調整剤はそれぞれ単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
その他の成分 光輝性顔料分散体(Y)は、特に、光輝性顔料分散体(Y)がアルミニウム顔料を含有する場合、得られる塗膜の金属調光沢及び耐水性の観点から、リン酸基含有樹脂を含有することが好ましい。
【0065】
リン酸基含有樹脂は、例えば、リン酸基含有重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーを、溶液重合法等の既知の方法で共重合することによって製造することができる。上記リン酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートとアルキルリン酸の反応生成物等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0066】
上記リン酸基含有樹脂において、上記リン酸基含有重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーを共重合させる際の使用割合は、前者/後者の質量比で、1/99〜40/60程度が好ましく、5/95〜35/65程度がより好ましく、10/90〜30/70程度がさらに好ましい。
【0067】
光輝性顔料分散体(Y)は、さらに必要に応じて、有機溶剤、前記鱗片状光輝性顔料(B)以外の顔料、顔料分散剤、沈降防止剤、消泡剤、紫外線吸収剤、前記表面調整剤(A)以外の表面調整剤等を適宜含有しても良い。
【0068】
光輝性顔料分散体(Y)は、得られる塗膜の付着性や貯蔵安定性の観点から基体樹脂や分散樹脂を含むことができるが、これらを実質的に含まなくても本発明の効果を発揮することができる。
【0069】
上記基体樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
【0070】
上記分散樹脂としては、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリカルボン酸樹脂系、ポリエステル系などの、既存の分散樹脂の使用が可能である。
架橋性成分(D) 光輝性顔料分散体(Y)は、得られる塗膜の耐水付着性の観点から、架橋性成分(D)を含んでいてもよい。特に、後述するクリヤー塗料(Z)が該架橋性成分(D)を含まない場合は、光輝性顔料分散体(Y)が該架橋性成分(D)を含んでいることが必要である。
【0071】
本明細書において、架橋性成分(D)は、メラミン、メラミン誘導体、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール基又はN−アルコキシメチル基含有(メタ)アクリルアミドの共重合体、ブロック化されていてもされていなくてもよいポリイソシアネート化合物から選ばれる。
【0072】
メラミン誘導体としては、メチロール化メラミンのメチロール基の一部又は全部を炭素数1〜8の1価アルコール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等で、エーテル化した部分エーテル化又はフルエーテル化メラミン樹脂が挙げられる。
【0073】
メラミン誘導体の市販品としては、例えばサイメル202、サイメル232、サイメル235、サイメル238、サイメル254、サイメル266、サイメル267、サイメル272、サイメル285、サイメル301、サイメル303、サイメル325、サイメル327、サイメル350、サイメル370、サイメル701、サイメル703、サイメル1141(以上、日本サイテックインダストリーズ社製)、ユーバン20SE60、ユーバン122、ユーバン28−60(以上、三井化学社製)、スーパーベッカミンJ−820−60、スーパーベッカミンL−127−60,スーパーベッカミンG−821−60(以上、DIC社製)等が挙げられる。
【0074】
上記メラミン及びメラミン誘導体は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
【0075】
上記N−メチロール基又はN−アルコキシメチル基含有(メタ)アクリルアミドとしては、N−メチロールアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシブチルアクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、などの(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0076】
上記(メタ)アクリルアミド誘導体は(メタ)は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
【0077】
ブロック化されていないポリイソシアネート化合物は1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、該ポリイソシアネートの誘導体などを挙げることができる。
【0078】
上記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−又は2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトヘキサン酸メチル(慣用名:リジンジイソシアネート)などの脂肪族ジイソシアネート;2,6−ジイソシアナトヘキサン酸2−イソシアナトエチル、1,6−ジイソシアナト−3−イソシアナトメチルヘキサン、1,4,8−トリイソシアナトオクタン、1,6,11−トリイソシアナトウンデカン、1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチルオクタン、1,3,6−トリイソシアナトヘキサン、2,5,7−トリメチル−1,8−ジイソシアナト−5−イソシアナトメチルオクタンなどの脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
【0079】
前記脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(慣用名:イソホロンジイソシアネート)、4−メチル−1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート(慣用名:水添TDI)、2−メチル−1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−もしくは1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(慣用名:水添キシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物、メチレンビス(4,1-シクロヘキサンジイル)ジイソシアネート(慣用名:水添MDI)、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート;1,3,5−トリイソシアナトシクロヘキサン、1,3,5−トリメチルイソシアナトシクロヘキサン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,6−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、3−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、6-(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)−ヘプタン、6−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタンなどの脂環族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
【0080】
前記芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンビス(4,1−フェニレン)ジイソシアネート(慣用名:MDI)、1,3−もしくは1,4−キシリレンジイソシアネート又はその混合物、ω,ω'−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−又は1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン(慣用名:テトラメチルキシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネート;1,3,5−トリイソシアナトメチルベンゼンなどの芳香脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
【0081】
前記芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(慣用名:2,4−TDI)もしくは2,6−トリレンジイソシアネート(慣用名:2,6−TDI)もしくはその混合物、4,4'−トルイジンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタン−4,4',4''−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエンなどの芳香族トリイソシアネート;4,4'−ジフェニルメタン−2,2',5,5'−テトライソシアネートなどの芳香族テトライソシアネートなどを挙げることができる。 また、前記ポリイソシアネートの誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネートのダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、オキサジアジントリオン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI)、クルードTDIなどを挙げることができる。該ポリイソシアネートの誘導体は、単独で用いてもよく又は2種以上併用してもよい。
【0082】
上記ポリイソシアネート及びその誘導体は、それぞれ単独で用いてもよく又は2種以上併用してもよい。
【0083】
脂肪族ジイソシアネートのなかでもヘキサメチレンジイソシアネート系化合物、脂環族ジイソシアネートのなかでも4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)を好適に使用することができる。その中でも特に、付着性、相溶性等の観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体が最適である。
【0084】
また、前記ポリイソシアネート化合物としては、上記ポリイソシアネート及びその誘導体と、該ポリイソシアネートと反応し得る、例えば、水酸基、アミノ基などの活性水素基を有する化合物とを、イソシアネート基過剰の条件で反応させてなるプレポリマーを使用してもよい。該ポリイソシアネートと反応し得る化合物としては、例えば、多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂、アミン、水等が挙げられる。
【0085】
上記ポリイソシアネート化合物は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
【0086】
ブロック化されているポリイソシアネート化合物は上記ポリイソシアネート及びその誘導体中のイソシアネート基をブロック剤でブロックした化合物であるブロック化ポリイソシアネート化合物である。
【0087】
上記ブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、エチルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸メチル等のフェノール系;ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピオラクタム等のラクタム系;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコール等の脂肪族アルコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノール等のエーテル系;ベンジルアルコール、グリコール酸、グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチル、乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のアルコール系;ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系;ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系;アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系;コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド等のイミド系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミン等のアミン系;イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニル尿素等の尿素系;N−フェニルカルバミン酸フェニル等のカルバミン酸エステル系;エチレンイミン、プロピレンイミン等のイミン系;重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸カリ等の亜硫酸塩系;アゾール系の化合物等が挙げられる。上記アゾール系の化合物としては、ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、4−ベンジル−3,5-ジメチルピラゾール、4−ニトロ−3,5−ジメチルピラゾール、4−ブロモ−3,5-ジメチルピラゾール、3−メチル−5−フェニルピラゾール等のピラゾール又はピラゾール誘導体;イミダゾール、ベンズイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾールまたはイミダゾール誘導体;2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾリン誘導体等が挙げられる。
【0088】
ブロック化を行なう(ブロック剤を反応させる)にあたっては、必要に応じて溶剤を添加して行なうことができる。ブロック化反応に用いる溶剤としてはイソシアネート基に対して反応性でない溶剤が良く、例えば、アセトン、メチルエチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル類、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)のような溶剤を挙げることができる。
【0089】
上記ブロック化ポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0090】
光輝性顔料分散体(Y)が架橋性成分(D)を含む場合、その含有量は、塗膜の耐水付着性の点から、光輝性顔料分散体(Y)中の鱗片状光輝性顔料(B)固形分100質量部に基づいて、固形分として10〜100質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは15〜95質量部の範囲内、さらに好ましくは20〜100質量部の範囲内である。
【0091】
光輝性顔料分散体(Y)が、前述した基体樹脂及び分散樹脂を含有し、さらに架橋性成分(D)を含む場合、基体樹脂、分散樹脂と架橋性成分(D)の合計量は、金属調光沢を有する塗膜を形成する点から、光輝性顔料分散体(Y)中の鱗片状光輝性顔料(B)固形分100質量部に基づいて、固形分としてその含有量は、塗膜の耐水付着性の点から、0.1〜500質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1〜300質量部の範囲内、さらに好ましくは10〜100質量部の範囲内である。
【0092】
光輝性顔料分散体(Y)が基体樹脂及び/又は架橋性成分(D)を含む場合、固形分質量を基準として、好ましくは鱗片状光輝性顔料/(基体樹脂と架橋剤の合計)=1/1〜100/1、より好ましくは、3/1〜50/1、さらに好ましくは、5/1〜10/1の範囲である。
光輝性顔料分散体(Y)の各成分の配合量 光輝性顔料分散体(Y)における、水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)各成分の配合割合(固形分質量)は、金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から下記の範囲内であることが好ましい。
【0093】
水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)の合計量100質量部を基準として、
水:70〜99質量部、好ましくは80〜99質量部、さらに好ましくは90〜99質量部、
表面調整剤(A):0.1〜10質量部、好ましくは0.2〜8質量部、さらに好ましくは0.4〜6質量部、
鱗片状光輝性顔料(B):0.05〜3.0質量部、好ましくは0.2〜1.5質量部、さらに好ましくは0.3〜0.6質量部、
粘性調整剤(C):0.1〜26質量部、好ましくは0.5〜10質量部、さらに好ましくは1.0〜5.0質量部。
光輝性顔料分散体(Y)の接触角 光輝性顔料分散体(Y)の接触角は、金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から、8〜20°、好ましくは10〜18°である。このとき、使用する接触角計は、協和界面科学社製 CA−X150であり、光輝性顔料分散体(Y)を、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が150mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に測定した値を指す。
【0094】
本発明における工程(2)は、上記被塗物上に、上記光輝性顔料分散体(Y)を塗装して光輝性塗膜を形成する工程である。
光輝性顔料分散体(Y)の塗装 光輝性顔料分散体(Y)は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製される。金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から、塗装時の固形分含有率を、光輝性顔料分散体(Y)に基づいて、好ましくは0.1〜15質量%、より好ましくは0.2〜5.0質量%に調整しておく。
【0095】
光輝性顔料分散体(Y)の粘度は、金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から、温度20℃においてB型粘度計で測定する60rpmで1分後の粘度(本明細書では「B60値」ということがある)が好ましくは60〜1500mPa・s、より好ましくは60〜1000mPa・s、さらに好ましくは60〜500mPa・sである。このとき、使用する粘度計は、LVDV−I(商品名、BROOKFIELD社製、B型粘度計)である。
【0096】
光輝性顔料分散体(Y)は、静電塗装、エアスプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができる。本発明の複層塗膜形成方法においては、特に回転霧化式の静電塗装が好ましい。
【0097】
光輝性顔料分散体(Y)を塗装して得られた光輝性塗膜は乾燥していることが好ましい。上記光輝性塗膜を乾燥させる方法に特に制限はないが、例えば、常温で15〜30分間放置する方法、50〜100℃の温度で30秒〜10分間プレヒートを行なう方法等が挙げられる。
【0098】
光輝性顔料分散体(Y)が被塗物に付着してから30秒後の膜厚は、金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から、好ましくは3〜25μm、より好ましくは4〜24μm、さらに好ましくは5〜23μmである。
【0099】
光輝性塗膜の厚さは、金属調光沢に優れる塗膜を得る観点から、乾燥膜厚として好ましくは0.02〜5.0μm、より好ましくは0.02〜4.0μm、さらに好ましくは0.02〜3.5μmである。
【0100】
特に、光輝性顔料分散体(Y)における鱗片状光輝性顔料(B)が蒸着金属フレーク顔料である場合には、光輝性塗膜の厚さは、乾燥膜厚として、好ましくは0.01〜1.0μm、より好ましくは0.01〜0.5μmである。例えば、光輝性塗膜の厚さは、乾燥膜厚として、0.01以上0.5μm未満である。
3.工程(3)
工程(3)は、工程(2)で形成される光輝性塗膜上に、クリヤー塗料(Z)を塗装してクリヤー塗膜を形成する工程である。
クリヤー塗料(Z) クリヤー塗料(Z)は、基体樹脂と硬化剤とを含有する1液型クリヤー塗料であることもできるし、又は水酸基含有樹脂及びポリイソシアネート化合物を有する2液型クリヤー塗料であることもできる。ポリイソシアネート化合物については光輝性顔料分散体(Y)の項目で述べた通りである。
【0101】
1液型クリヤー塗料における基体樹脂/硬化剤の組み合わせとしては、カルボキシル基含有樹脂/エポキシ基含有樹脂、水酸基含有樹脂/ブロック化ポリイソシアネート化合物、水酸基含有樹脂/メラミン樹脂等を挙げることができる。クリヤー塗料(Z)として1液型塗料を使用する場合、該クリヤー塗料(Z)は得られる塗膜の耐水付着性の観点から、架橋性成分(D)を含有することが、付着性の観点から好ましい。特に、前記光輝性顔料分散体(Y)が該架橋性成分(D)を含まない場合には、クリヤー塗料(Z)が架橋性成分(D)を含むことが必要である。
【0102】
水酸基含有樹脂としては、水酸基を含有する樹脂であれば従来公知の樹脂が制限なく使用できる。該水酸基含有樹脂としては例えば、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有ポリエーテル樹脂、水酸基含有ポリウレタン樹脂などを挙げることができ、好ましいものとして、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂を挙げることができ、特に好ましいものとして水酸基含有アクリル樹脂を挙げることができる。
【0103】
水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価は80〜200mgKOH/gの範囲内であるのが好ましく、100〜180mgKOH/gの範囲内であるのがさらに好ましい。水酸基価が80mgKOH/g以上であると、架橋密度が高いために耐擦り傷性が十分である。また、200mgKOH/g以下であると塗膜の耐水性が維持される。
【0104】
水酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は2500〜40000の範囲内であるのが好ましく、5000〜30000の範囲内であるのがさらに好ましい。重量平均分子量が2500以上であると耐酸性等の塗膜性能が良好であり、また、40000以下であると塗膜の平滑性が維持されるため、仕上り性が良好である。
【0105】
なお、本明細書において、平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフで測定したクロマトグラムから標準ポリスチレンの分子量を基準にして算出した値である。ゲルパーミエーションクロマトグラフは、「HLC8120GPC」(東ソー社製)を使用した。カラムとしては、「TSKgel G−4000HXL」、「TSKgel G−3000HXL」、「TSKgel G−2500HXL」、「TSKgel G−2000HXL」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1cc/分、検出器;RIの条件で行った。
【0106】
水酸基含有アクリル樹脂のガラス転移温度は−40℃〜20℃、特に−30℃〜10℃の範囲内であることが好ましい。ガラス転移温度が−40℃以上であると塗膜硬度が十分であり、また、20℃以下であると塗膜の塗面平滑性が維持される。
【0107】
前記架橋性成分(D)としては、光輝性顔料分散体(Y)の項目で述べたものを使用することができる。
【0108】
クリヤー塗料(Z)が架橋性成分(D)を含む場合、その含有量は、塗膜の耐水付着性の点から、クリヤー塗料(Z)の樹脂固形分100質量部を基準として、固形分として、5〜25質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10〜20質量部の範囲内、さらに好ましくは15〜18質量部の範囲内である。
【0109】
クリヤー塗料(Z)は、必要に応じて、水や有機溶剤等の溶媒、硬化触媒、消泡剤、紫外線吸収剤等の添加剤を適宜含有することができる。
【0110】
上記クリヤー塗料(Z)は、透明性を損なわない範囲内において、着色顔料を適宜含有することができる。着色顔料としては、インク用、塗料用として従来公知の顔料を1種あるいは2種以上を組み合わせて配合することができる。その添加量は、適宜決定されて良いが、該クリヤー塗料(Z)中のビヒクル形成樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは30重量部以下、より好ましくは0.01〜10重量部である。
【0111】
クリヤー塗料(Z)の形態は特に制限されないが、通常、有機溶剤型の塗料組成物として使用される。この場合に使用する有機溶剤としては、各種の塗料用有機溶剤、例えば、芳香族又は脂肪族炭化水素系溶剤;エステル系溶剤;ケトン系溶剤;エーテル系溶剤等が使用できる。使用する有機溶剤は、水酸基含有樹脂等の調製時に用いたものをそのまま用いても良いし、更に適宜加えても良い。
【0112】
クリヤー塗料(Z)は、水酸基含有樹脂、ポリイソシアネート化合物及び必要に応じて使用される硬化触媒、顔料、各種樹脂、紫外線吸収剤、光安定剤、有機溶剤等を、公知の方法により混合することによって、調製することができる。
【0113】
クリヤー塗料(Z)の固形分濃度は、30〜70質量%程度であるのが好ましく、40〜60質量%程度の範囲内であるのがより好ましい。
【0114】
前記光輝性塗膜上に、前述のクリヤー塗料(Z)の塗装が行なわれる。クリヤー塗料(Z)の塗装は、特に限定されず前記着色塗料(X)や光輝性顔料分散体(Y)と同様の方法で行うことができ、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、回転霧化塗装、カーテンコート塗装などの塗装方法により行なうことができる。これらの塗装方法は、必要に応じて、静電印加してもよい。これらのうち静電印加による回転霧化塗装が好ましい。クリヤー塗料(Z)の塗布量は、通常、硬化膜厚として、10〜50μm程度となる量とするのが好ましい。
【0115】
また、クリヤー塗料(Z)の塗装にあたっては、クリヤー塗料(Z)の粘度を、塗装方法に適した粘度範囲、例えば、静電印加による回転霧化塗装においては、20℃でフォードカップNo.4粘度計による測定で、15〜60秒程度の粘度範囲となるように、有機溶剤等の溶媒を用いて、適宜、調整しておくことが好ましい。
【0116】
クリヤー塗料(Z)を塗装し、クリヤー塗膜を形成させた後、揮発成分の揮散を促進するために、例えば、50〜80℃程度の温度で3〜10分間程度のプレヒートを行なうこともできる。
4.工程(4)
工程(4)は、工程(1)〜(3)で形成された未硬化の着色塗膜、未硬化の光輝性塗膜及び未硬化のクリヤー塗膜を加熱することによって、これら3つの塗膜を同時に硬化させる工程である。
【0117】
加熱は公知の手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉を適用できる。
【0118】
加熱温度は好ましくは70〜150℃、より好ましくは80〜140℃の範囲内にある。
【0119】
加熱時間は、特に制限されないが、好ましくは10〜40分間、より好ましくは20〜30分間の範囲内である。
【実施例】
【0120】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されない。なお、「部」及び「%」はいずれも質量基準によるものである。
試験例1
1.表面調整剤(A)
後述する光輝性顔料分散体(Y)の製造に使用する表面調整剤(A)の性質を、それぞれ表1に示す。
【0121】
(A−1)〜(A−4)はいずれも市販の表面調整剤であり、(A−1)はシリコーン系表面調整剤、(A−2)は
両親媒性オリゴマーの表面調整剤とシリコーン系表面調整剤の混合物、(A−3)はポリエーテル系シロキサン、(A−4)は
フッ素変性アクリル系表面調整剤である。
【0122】
【表1】
【0123】
(注1)
イソプロパノール/水/表面調整剤(A)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が100mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に接触角計(CA−X150、商品名、協和界面科学社製)を用いて測定したときのブリキ板に対する接触角
2.リン酸基含有樹脂の製造 温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器にメトキシプロパノール27.5部及びイソブタノール27.5部の混合溶剤を入れ、110℃に加熱した後、110℃に保持しつつ、スチレン25部、n−ブチルメタクリレート27.5部、分岐高級アルキルアクリレート(商品名「イソステアリルアクリレート」、大阪有機化学工業社製)20部、4−ヒドロキシブチルアクリレート7.5部、下記リン酸基含有重合性モノマー15部、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート12.5部、イソブタノール10部及びtert−ブチルパーオキシオクタノエート4部からなる混合物121.5部を4時間かけて上記混合溶剤に滴下し、さらにtert−ブチルパーオキシオクタノエート0.5部とイソプロパノール20部とからなる混合物を1時間滴下した。その後、1時間攪拌熟成して固形分50%のリン酸基含有樹脂溶液を得た。リン酸基含有樹脂は、酸価が83mgKOH/g、水酸基価が29mgKOH/g、重量平均分子量が10,000であった。
【0124】
リン酸基含有重合性モノマー:温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器にモノブチルリン酸57.5部及びイソブタノール41部を入れ、90℃に昇温させた。その後、グリシジルメタクリレート42.5部を2時間かけて滴下した後、さらに1時間攪拌熟成した。次いで、イソプロパノ−ル59部を加えて、固形分50%のリン酸基含有重合性モノマー溶液を得た。得られたモノマーの酸価は285mgKOH/gであった。
3.光輝性顔料分散体(Y)の製造 製造例1
蒸留水 92部、表面調整剤(A−2) 1部、Hydroshine WS−3004(水性用蒸着アルミニウムフレーク顔料、Eckart社製、固形分:10%、内部溶剤:イソプロパノール、平均粒子径D50:13μm、厚さ:0.05μm、表面がシリカ処理されている)5部(固形分で0.5部)、蒸留水 92部、Acrysol ASE−60(ポリアクリル酸系粘性調整剤、ダウケミカル社製、固形分:28%)1.7部(固形分で0.48部)、ジメチルエタノールアミン 0.17部を配合して攪拌混合し、光輝性顔料分散体(Y−1)を調整した。
【0125】
製造例2〜15
表2に記載の配合とする以外は全て製造例1と同様にして光輝性顔料分散体(Y−2)〜(Y−16)を得た。
【0126】
【表2】
【0127】
【表3】
【0128】
4.被塗物の調製 被塗物1の作製
脱脂及びリン酸亜鉛処理した鋼板(JISG3141、大きさ400×300×0.8mm)にカチオン電着塗料「エレクロン9400HB」(商品名:関西ペイント社製、アミン変性エポキシ樹脂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ート化合物を使用したもの)を硬化塗膜に基づいて膜厚20μmになるように電着塗装し、170℃で20分加熱して架橋硬化させて被塗物1を得た。
【0129】
被塗物2の作製
ABS板(黒色、脱脂処理済み)に、プライマー「ソフレックス1000」(商品名:関西ペイント社製、ポリオレフィン含有導電性有機溶剤型塗料)を乾燥膜厚で15μmになるようにエアスプレー塗装を行ない、80℃で30分間加熱し硬化させて被塗物2を得た。
【0130】
5.試験板の作成 実施例1
被塗物1上に、着色塗料(X−1)「WP−522H N−2.0」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂系水性中塗り塗料、得られる塗膜のL*値:20)を回転霧化型のベル型塗装機を用いて、硬化膜厚20μmになるように静電塗装し、3分間放置後、80℃で3分間プレヒートし、さらにその上に、前述のように作成した光輝性顔料分散体(Y−1)を、表2に記載の塗料粘度に調整し、ABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で、乾燥塗膜として、0.1μmとなるように塗装した。その後、80℃にて3分間放置し、ついで、この乾燥塗面に、クリヤー塗料(Z−1)「KINO6500」(商品名:関西ペイント株式会社、水酸基/イソシアネート基硬化型アクリル樹脂・ウレタン樹脂系2液型有機溶剤型塗料)をABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で乾燥塗膜として、25〜35μmとなるように塗装した。塗装後、室温にて15分間放置した後に、熱風循環式乾燥炉内を使用して、140℃で30分間加熱し、複層塗膜を同時に乾燥せしめて試験板とした。
ここで、表3に記載した乾燥塗膜の膜厚は、下記式から算出した。以下の実施例についても同様である。
x=sc/sg/S*10000
x:膜厚[μm]
sc:塗着固形分[g]
sg:塗膜比重[g/cm
3]
S:塗着固形分の評価面積[cm
2]
実施例2〜15、比較例1〜4
表3に記載の被塗物及び塗料とする以外は全て実施例1と同様にして試験板を得た。
なお、表中のクリヤ塗料(Z−2)は、「KINO1210」(商品名:関西ペイント株式会社、酸/エポキシ硬化型アクリル樹脂系1液型有機溶剤型塗料)である。
6.塗膜評価 上記のようにして得られた各試験板について塗膜の外観及び性能を評価し、表3にその結果を示した。
【0131】
外観評価 塗膜外観は、粒子感、耐水付着性、鏡面光沢度(60°グロス)、目視によって評価した。
【0132】
粒子感 粒子感は、Hi−light Graininess値(以下、「HG値」と略記する)で評価した。HG値は、塗膜面を微視的に観察した場合におけるミクロ光輝感の尺度の一つであり、ハイライトにおける粒子感を表す指標である。HG値は、次のようにして、算出される。先ず、塗膜面を、光の入射角15度/受光角0度にてCCDカメラで撮影し、得られたデジタル画像データ(2次元の輝度分布データ)を2次元フーリエ変換処理して、パワースペクトル画像を得る。次に、このパワースペクトル画像から、粒子感に対応する空間周波数領域のみを抽出して得られた計測パラメータを、更に0〜100の数値を取り、且つ粒子感との間に直線的な関係が保たれるように変換した値が、HG値である。HG値は、光輝性顔料の粒子感が全くないものを0とし、光輝性顔料の粒子感が最も大きいものを100とした。
【0133】
粒子感HGが10〜40であると、金属調塗膜の緻密性の点で好ましい。
【0134】
耐水付着性 試験板を80℃の温水に5時間浸漬し、引き上げ直後、試験板の複層塗膜を素地に達するようにカッターで格子状に切り込み、大きさ2mm×2mmのゴバン目を100個作る。続いて、その表面に粘着セロハンテープを貼着し、20℃においてそのテープを急激に剥離した後のゴバン目塗膜の残存状態を調べ、下記基準で耐水性を評価した。Passが合格である。
Pass:ゴバン目塗膜が100個残存し、カッターの切り込みの縁において塗膜の小さなフチカケが生じていない
Fail:ゴバン目塗膜の残存数が99個以下
鏡面光沢度(60°グロス) 上記で得られた試験板について、光沢計(micro−TRI−gloss、BYK−Gardner社製)を用いて60°グロス値を測定した。数値が130以上が合格である。
【0135】
着色塗膜上に光輝性塗膜を形成し、さらにその上に塗膜を形成して得られた複層塗膜の60度鏡面光沢度が150〜240度であると、高い光沢度の点で好ましい。
【0136】
目視金属感 上記で得られた試験板を、晴れた日の屋外で外光に対する試験板の角度を変えて観察して、粒子感、ハイライト領域とシェード領域の輝度差(フリップフロップ性:FF性)を評価した。粒子感が少なく、フリップフロップ性が大きいほど金属調に優れた塗膜である。評価は、色彩開発に3年以上従事するデザイナー2名と技術者3名の計5名が5点満点で行ない、平均点を採用した。
5:太陽光の反射が非常に強く、塗板に青空に映りこむ。粒子感が非常に小さく、FF性が非常に高い
4:太陽光の反射が強い。粒子感が非常に小さく、フリップフロップ性が非常に高い
3:太陽光の反射が強い。粒子感が小さく、フリップフロップ性が高い
2:太陽光の反射が弱い。粒子感が大きく、フリップフロップ性が低い
1:太陽光の反射が弱い。粒子感が非常に大きく、フリップフロップ性が非常に低い
【0137】
【表4】
【0138】
【表5】
【0139】
試験例2
以下の実験において、試験例1と同じ点は省略し、異なる点を説明する。
1.表面調整剤(A) 表面調整剤(A)は、試験例1と同じ表1の(A−1)〜(A−4)の表面調整剤を用いた。
2.光輝性顔料分散体(Y)の製造 製造例1B
蒸留水 92部、表面調整剤A−1(注1) 1部、Hydroshine WS−3004(商品名、水性用蒸着アルミニウムフレーク顔料、Eckart社製、固形分:10%、内部溶剤:イソプロパノール、平均粒子径D50:13μm、厚さ:0.05μm、表面がシリカ処理されている)5部(固形分で0.5部)、サイメル325(商品名、メチルエーテル化メラミン樹脂、日本サイテックインダストリーズ社製、固形分80%)1.23部(固形分で0.15部)、Acrysol ASE−60(ポリアクリル酸系粘性調整剤、ダウケミカル社製、固形分:28%)1.8部(固形分で0.49部)、ジメチルエタノールアミン 0.18部を配合して攪拌混合し、光輝性顔料分散体(Y−1B)を得た。
【0140】
製造例2B〜16B
表4に記載の配合とする以外は全て製造例1Bと同様にして光輝性顔料分散体(Y−2B)〜(Y−16B)を得た。
【0141】
表中に記した成分の詳細は以下の通りである。
【0142】
「Imprafix2794XP」商品名:CovestroAG社製、ブロック化脂肪族ポリイソシアネート化合物、固形分38%
「ダイヤナールHR517」商品名:三菱レイヨン社製、重合性成分としてN−ブトキシメチルアクリルアミドを含むアクリル樹脂、固形分50%
「レオクリスタ」商品名:セルロース系粘性調整剤(セルロースナノファイバー)、第一工業製薬社製、固形分2%
【0143】
【表6】
【0144】
【表7】
【0145】
3.被塗物の調製 試験例1の「4.被塗物の調製」に従い、被塗物1を作製した。
4.試験板の作成 実施例1B
被塗物1上に、着色塗料(X−1)「WP−522H N−2.0」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂系水性中塗り塗料、得られる塗膜のL*値:20)を回転霧化型のベル型塗装機を用いて、硬化膜厚20μmになるように静電塗装し、3分間放置後、80℃で3分間プレヒートし、さらにその上に、前述のように作成した光輝性顔料分散体(Y−1B)を、表4に記載の塗料粘度に調整し、ABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で、乾燥塗膜として、0.1μmとなるように塗装した。その後、80℃にて3分間放置し、ついで、この乾燥塗面に、クリヤー塗料(Z−1B)「KINO1210」(商品名:関西ペイント株式会社、カルボキシル基含有樹脂/エポキシ基含有樹脂硬化系1液型有機溶剤型塗料)をABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で乾燥塗膜として、25〜35μmとなるように塗装した。塗装後、室温にて15分間放置した後に、熱風循環式乾燥炉内を使用して、140℃で30分間加熱し、複層塗膜を同時に乾燥せしめて試験板とした。
ここで、表5に記載した乾燥塗膜の膜厚は、下記式から算出した。以下の実施例についても同様である。
x=sc/sg/S*10000
x:膜厚[μm]
sc:塗着固形分[g]
sg:塗膜比重[g/cm3]
S:塗着固形分の評価面積[cm2]
実施例2B〜18B、比較例1B〜6B
表5に記載の被塗物及び塗料とする以外は全て実施例1Bと同様にして試験板を得た。なお、表中のクリヤ塗料(Z−2B)〜(Z−9B)は以下の通りである。
【0146】
【表8】
【0147】
【表9】
【0148】
(Z−2B):「KINO1210」に「サイメル325」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として10質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−3B):「KINO1210」に「Imprafix2794XP」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として10質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−4B):「KINO1210」に「ダイヤナールHR517」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として10質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−5B):「TC−71」商品名:関西ペイント株式会社、水酸基含有樹脂/メラミン樹脂硬化系1液型有機溶剤型塗料
(Z−6B):「KINO1210」に「ダイヤナールHR517」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として5質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−7B):「KINO1210」に「ダイヤナールHR517」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として20質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−8B):「KINO1210」に「ダイヤナールHR517」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として2質量部含有させた1液型クリヤー塗料
(Z−9B):「KINO1210」に「ダイヤナールHR517」を「KINO1210」に含まれる樹脂固形分100質量部を基準として30質量部含有させた1液型クリヤー塗料。
【0149】
5.塗膜評価 上記のようにして得られた各試験板について塗膜の外観及び性能を試験例1の「6.塗膜評価」と同じ項目について評価し、表5にその結果を示した。耐候後耐水付着性については以下の通りに評価した。
耐候後耐水付着性 各試験板を、JIS B 7754に規定されたスーパーキセノンウェザオメーター(商品名、スガ試験機社製)を使用し、1時間42分間のキセノンアークランプの照射と18分間の降雨の条件による2時間を1サイクルとして、この繰り返しを2000時間行った。その後各試験板を40℃の水に10日間浸漬し、引き上げた後、上述の耐水付着性と同様の方法でゴバン目塗膜の残存状態を調べ、耐水付着性を評価した。
Pass:ゴバン目塗膜が100個残存し、カッターの切り込みの縁において塗膜の小さなフチカケが生じていない
Fail:ゴバン目塗膜の残存数が99個以下目視金属感
以上、本発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
また、本発明は以下の構成を採用することもできる。
【0150】
[1]下記の工程(1)〜(4):
(1)被塗物上に、着色塗料(X)を塗装して着色塗膜を形成する工程、
(2)工程(1)で形成される着色塗膜上に、光輝性顔料分散体(Y)を塗装して光輝性塗膜を形成する工程、
(3)工程(2)で形成される光輝性塗膜上に、クリヤー塗料(Z)を塗装してクリヤー塗膜を形成する工程、
(4)工程(1)〜(3)で形成された未硬化の着色塗膜、未硬化の光輝性塗膜及び未硬化のクリヤー塗膜を加熱することによって、これら3つの塗膜を同時に硬化させる工程、を順次行うことにより複層塗膜を形成する方法であって、
光輝性顔料分散体(Y)が、水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)を含有し、
表面調整剤(A)が、イソプロパノール/水/表面調整剤(A)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が150mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に測定したときのブリキ板に対する接触角が8〜20°である表面調整剤であり、
光輝性顔料分散体(Y)を乾燥膜厚が0.2μmとなるよう塗装して得られた膜においての、波長550nmの光線透過率が10〜50%である
複層塗膜形成方法。
[2]クリヤー塗料(Z)が、1液型クリヤー塗料であり、
光輝性顔料分散体(Y)及び/又はクリヤー塗料(Z)がメラミン、メラミン誘導体、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール基又はN−アルコキシメチル基含有(メタ)アクリルアミドの共重合体、ブロック化されていてもされていなくてもよいポリイソシアネート化合物から選ばれる少なくとも一種の架橋性成分(D)を含有し、光輝性顔料分散体(Y)が、架橋性成分(D)を含有する場合、その含有量は、光輝性顔料分散体(Y)中の光輝性顔料の固形分100質量部に対して、固形分として10〜100質量部の範囲内であり、クリヤー塗料(Z)が、架橋性成分(D)を含有する場合、その含有量は、クリヤー塗料(Z)中の樹脂固形分100質量部に対して、固形分として5〜25質量部の範囲内である[1]に記載の複層塗膜形成方法。
【0151】
[3]クリヤー塗料(Z)が、水酸基含有樹脂及びポリイソシアネート化合物を含有する2液型クリアー塗料である[1]に記載の複層塗膜形成方法。
[4]光輝性顔料分散体(Y)が、温度20℃にておける、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度(B60)が60〜1500mPa・sである[1]〜[3]のいずれか一項に記載の複層塗膜形成方法。
[5]表面調整剤(A)が、シリコーン系の表面調整剤である請求項[1]〜[4]のいずれか一項に記載の複層塗膜形成方法。
[6]表面調整剤(A)が、その動的表面張力が50〜70mN/mである請求項[1]〜[5]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
[7]光輝性顔料分散体(Y)における鱗片状光輝性顔料(B)の含有量が、水、表面調整剤(A)、鱗片状光輝性顔料(B)及び粘性調整剤(C)の合計量100質量部を基準として0.05〜3.0質量部である請求項[1]〜[6]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
[8]光輝性塗膜が、乾燥膜厚として0.02〜5.0μmである[1]〜[7]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
[9]光輝性塗膜が、乾燥膜厚として0.01〜1.0μmである[1]〜[7]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
[10]クリヤー塗料(Z)がカルボキシル基含有樹脂及びエポキシ基含有樹脂を含有する[1]〜[9]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
[11]クリヤー塗料(Z)が水酸基含有樹脂及びメラミン樹脂を含有する[1]〜[10]のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。