(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-18
(45)【発行日】2024-10-28
(54)【発明の名称】塗料組成物
(51)【国際特許分類】
C09D 201/00 20060101AFI20241021BHJP
C09D 7/41 20180101ALI20241021BHJP
C09D 5/33 20060101ALI20241021BHJP
C09D 7/61 20180101ALI20241021BHJP
【FI】
C09D201/00
C09D7/41
C09D5/33
C09D7/61
(21)【出願番号】P 2023219051
(22)【出願日】2023-12-26
【審査請求日】2024-03-07
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】300075348
【氏名又は名称】日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132252
【氏名又は名称】吉田 環
(74)【代理人】
【識別番号】100088801
【氏名又は名称】山本 宗雄
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 義和
(72)【発明者】
【氏名】景山 朝子
(72)【発明者】
【氏名】西岡 晋司
【審査官】牟田 博一
(56)【参考文献】
【文献】特開2022-183945(JP,A)
【文献】特開2003-272087(JP,A)
【文献】特表2016-522338(JP,A)
【文献】特開2022-8000(JP,A)
【文献】特開2022-8010(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)、体質顔料(D)及び必要に応じて架橋剤(C)を含む塗料組成物であって、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含み、
前記塗膜形成樹脂(A)の含有率が、塗料組成物の固形分100質量%中、5質量%以上70質量%以下であり、
前記着色顔料(B)の顔料質量濃度は、前記塗膜形成樹脂(A)、前記着色顔料(B)及び必要に応じて用いられる前記架橋剤(C)の固形分の合計100質量%中、5質量%以上55質量%以下であり、
前記体質顔料(D)の顔料体積濃度は、前記塗膜形成樹脂(A)、前記体質顔料(D)及び必要に応じて用いられる前記架橋剤(C)の合計固形分100体積%に対して、25体積%以上60体積%以下であり、
前記炭酸塩(D1)は、アルカリ土類金属炭酸塩及び遷移金属炭酸塩からなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)の平均粒子径(D50)は、5μm以上40μm以下である、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項2】
以下の試験条件で塗膜を形成した場合において、形成される塗膜の表面において、ISO 25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、且つISO 25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[試験条件]
塗料組成物を、アスファルトフェルト上に、20ミルのアプリケーターで塗装し、60℃で20分乾燥後、常温で1日静置して、塗膜を得る。
【請求項3】
前記有彩色顔料が赤色系顔料、黄色系顔料及び青色系顔料からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項4】
前記赤色系顔料及び黄色系顔料が、それぞれ有機顔料及び/又は無機顔料を含む、請求項
3に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項5】
前記着色顔料(B)は、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が70%以上である白色系顔料、
前記波長における分光反射率が50%以上である有機赤色系顔料、
前記波長における分光反射率が20%以上である無機赤色系顔料、
前記波長における分光反射率が60%以上である有機黄色系顔料、
前記波長における分光反射率が20%以上である無機黄色系顔料、
前記波長における分光反射率が40%以上である青色系顔料、
前記波長における分光反射率が30%以上である有機黒色系顔料
及び前記波長における分光反射率が15%以上である無機黒色系顔料
からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項6】
以下の試験条件で塗膜を形成した場合において、形成される塗膜の明度が、80以下である、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[塗装条件]
塗料組成物を、アスファルトフェルト上に、20ミルのアプリケーターで塗装し、60℃で20分乾燥後、常温で1日静置して、塗膜を得る。
【請求項7】
前記体質顔料(D)の平均粒子径D50が、5μm以上40μm以下である、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項8】
前記体質顔料(D)の顔料体積濃度が、前記塗膜形成樹脂(A)、前記体質顔料(D)及び必要に応じて用いられる前記架橋剤(C)の合計固形分100体積%に対して、35.0体積%以上60体積%以下である、請求項1に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1項に記載の塗料組成物から形成される、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜。
【請求項10】
表面における、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、ISO25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、請求項9に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜。
【請求項11】
請求項1~8のいずれか1項に記載のセンシングの検出対象物用塗料組成物を用いて形成された塗膜を有する検出対象物。
【請求項12】
走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、反射に掛かる時間に基づいて車両から検出対象物までの距離を算出する、車両と検出対象物との距離を測定するセンシング方法において、前記
検出対象物が請求項1~8のいずれか1項に記載の塗料組成物を塗装することにより得られる、センシング方法。
【請求項13】
走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、照射光と反射光との周波数差により、車両から検出対象物までの距離を算出する、車両と検出対象物との距離を測定するセンシング方法において、前記
検出対象物が請求項1~8のいずれか1項に記載の塗料組成物を塗装することにより得られる、センシング方法。
【請求項14】
路面上に、第1の塗料組成物を塗布して、塗装膜を得ること、及び、
前記塗装膜を乾燥して、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜を得ること、を含み、
前記第1の塗料組成物は、
塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)、体質顔料(D)及び必要に応じて架橋剤(C)を含む塗料組成物であって、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含み、
前記塗膜形成樹脂(A)の含有率が、塗料組成物の固形分100質量%中、5質量%以上70質量%以下であり、
前記着色顔料(B)の顔料質量濃度は、前記塗膜形成樹脂(A)、前記着色顔料(B)及び必要に応じて用いられる前記架橋剤(C)の固形分の合計100質量%中、5質量%以上55質量%以下であり、
前記体質顔料(D)の体積顔料濃度は、前記塗膜形成樹脂(A)、前記体質顔料(D)及び必要に応じて用いられる前記架橋剤(C)の合計固形分100体積%に対して、25体積%以上60体積%以下であり、
前記炭酸塩(D1)は、アルカリ土類金属炭酸塩及び遷移金属炭酸塩からなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)の平均粒子径(D50)は、5μm以上40μm以下である、塗膜の製造方法。
【請求項15】
前記近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜は、表面における、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、ISO25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、請求項14に記載の塗膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、塗料組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
搬送の自動化や省力化を目的として、無人搬送車(AGV:Automatic Guided Vehicle)システムの開発が進められている。AGVは、JIS D 6801において、「一定の領域において、自動で走行し、荷など人以外の物品の搬送を行う機能をもつ車両で、道路交通法に定められた道路では使用しないもの」と定義されている。AGVは、自動走行方式によって、何らかの誘導手段により車両の位置制御がなされる経路誘導式、車両自体に自己位置推定機能や走行制御機能を持たせる自律移動式及び先行する人や車両に追従する形で移動する追従式の3つに分類される。
【0003】
特許文献1には、光を電磁エネルギーに変換し得る結晶希土類蛍光体を含む塗料を公道面に塗装し、該塗装面に光を照射し、発生した電磁エネルギーを感知し、処理信号に変換することで、車両の動作特性又は公道面の特性を決定するプロセッサを含む協調誘導システムが記載されている。
【0004】
また、特許文献2には、850nm以上950nm以下の波長を有する電磁線の60%超を反射する顔料が記載されている。
【0005】
特許文献3には、電磁波吸収微粒子、分散剤、樹脂、溶剤からなる電磁吸収用インキ組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特表2019-513198号公報
【文献】特開2019-131791号公報
【文献】特開2002-188031号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前記経路誘導式では、代表的には、磁気や電磁誘導、光反射等を利用して車両の位置制御が行われる。なかでも、経路の設定や変更が容易である、光反射を利用した誘導方式が注目を集めている。光反射を利用する誘導方式では、正確な位置認識を行うため、マーカー等の特定の照射対象からの反射光を精度よく認識することが求められている。そのため、かかる特定の照射対象は、再帰反射性(入射方向と同じ方向に光を反射する性質)を示すことが望まれる。
【0008】
また、前記自律移動式では、自己位置推定を行うために、LiDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)技術が用いられる。LiDARは、光を用いたリモートセンシング技術の一つであり、路面等の対象物に対して近赤外光、可視光及び/又は紫外光を照射し、それらが、対象物で反射及び/又は散乱した光を測定することにより、照射位置から対象物までの距離や方位を検出する技術である。
【0009】
LiDARは、AGVのみならず、自動車の自動運転技術や電子機器、各種産業において、広く用いられる。LiDAR技術をAGVや自動運転技術に適用する際においても、その視認性を確保するため、路面等の対象物が再帰反射性を示すことが望まれている。特にAGVや自動運転では、車両から遠距離にある路面にレーザー光を照射して、その反射光を検出することが想定されているため、入射角が高角になる場合にも対応できる必要がある。低入射角の場合には、入射角とその反射角との差が小さいため、比較的容易に再帰反射性を発現できるが、高入射角の場合、通常の全反射とは大きく異なる方向へ光反射させる必要が生じるため、再帰反射性の発現が困難になる。なお入射角とは反射面に立てた法線からの角度を言う。
【0010】
一方で、検出対象である路面等においては、対象物のLiDAR視認性に加えて、既存の白線等との誤認を防止するため、対象物が路面と同系統の暗色(低明度ともいう)であることが必要である。すなわち、対象物としては、可視光領域の光に対しては明度が低く、近赤外領域の光に対しては高強度で反射及び/又は散乱可能であり、再帰反射性を有するものが求められる。
【0011】
かかる手段としては、例えば、ガラスビーズを含む塗料組成物を塗布する方法、近赤外線の反射強度の高い着色顔料を用い調色した塗料組成物を塗布する方法等が挙げられる。しかしながら、ある態様においては、太陽光や自動車のヘッドライトのような強い光がレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射された場合、白線と誤認(以下、「塗膜の白化」ともいう。)する恐れがあることが判明した。
【0012】
本開示は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、得られる塗膜において、再帰反射性を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
[1]
塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(D)を含み、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含む、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[2]
形成される塗膜の表面において、ISO 25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、且つISO 25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、[1]に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[3]
前記有彩色顔料が赤色系顔料、黄色系顔料及び青色系顔料からなる群より選択される少なくとも1種を含む、[1]又は[2]に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[4]
前記赤色系顔料及び黄色系顔料が、それぞれ有機顔料及び/又は無機顔料を含む、[1]~[3]のいずれか1つに記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[5]
前記着色顔料(B)は、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が70%以上である白色系顔料、
前記波長における分光反射率が50%以上である有機赤色系顔料、
前記波長における分光反射率が20%以上である無機赤色系顔料、
前記波長における分光反射率が60%以上である有機黄色系顔料、
前記波長における分光反射率が20%以上である無機黄色系顔料、
前記波長における分光反射率が40%以上である青色系顔料、
前記波長における分光反射率が30%以上である有機黒色系顔料
及び前記波長における分光反射率が15%以上である無機黒色系顔料
からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[4]のいずれか1つに記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[6]
形成される塗膜の明度が、80以下である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[7]
前記体質顔料(D)の平均粒子径D50が、5μm以上40μm以下である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[8]
前記体質顔料(D)の体積顔料濃度が、35体積%以上60体積%以下である、[1]~[7]のいずれか1つに記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物。
[9]
表面における、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、ISO25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜。
[10]
[1]~[8]のいずれか1つに記載の塗料組成物から形成される、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜。
[11]
表面における、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、ISO25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、[10]に記載の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜。
[12]
[1]~[9]のいずれか1つに記載のセンシングの検出対象物用塗料組成物を用いて形成された塗膜を有する検出対象物。
[13]
走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、反射に掛かる時間に基づいて車両から検出対象物までの距離を算出する、車両と検出対象物との距離を測定するセンシング方法において、前記塗装物が[1]~[9]のいずれか1つに記載の塗料組成物を塗装することにより得られる、センシング方法。
[14] 走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、照射光と反射光との周波数差により、車両から検出対象物までの距離を算出する、車両と検出対象物との距離を測定するセンシング方法において、前記塗装物が[1]~[9]のいずれか1つに記載の塗料組成物を塗装することにより得られる、センシング方法。
[15]
路面上に、第1の塗料組成物を塗布して、塗装膜を得ること、及び、
前記塗装膜を乾燥して、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜を得ること、を含み、
前記第1の塗料組成物は、
塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(D)を含み、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含む、塗膜の製造方法。
[16]
前記近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜は、表面における、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)が1以上であり、ISO25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)が40%以上である、[15]に記載の塗膜の製造方法。
【発明の効果】
【0014】
本開示の塗膜は、再帰反射性を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制し得る。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本開示の近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物は、塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(D)を含み、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含む。
【0016】
本開示の塗料組成物によれば、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制し得る。本開示は、特定の理論に限定して解釈されるべきではないが、本開示の塗料組成物がかかる効果を奏する理由は、以下のように考えられる。すなわち、本開示の塗料組成物は、800~2,500nmの波長域において、一定以上の反射率を示す着色顔料を含み、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる体質顔料を更に含む。そのため、赤外線反射率は維持され、再帰反射性(LiDAR視認性)は維持される一方、得られる塗膜の表面凹凸は急峻になり得、塗膜に入射した環境光は、凹凸内部で反射、吸収を繰り返すことにより、外部に出ていく反射光を減衰し得ると考えられる。その結果、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制し得ると考えられる。
なお、本開示において、「環境光」とは、太陽光等、対象物に入射し得る光のうち、LiDARセンシングに関与しない光を意味する。
【0017】
(A)塗膜形成樹脂:
前記塗膜形成樹脂(A)は、塗膜を形成しうる樹脂であり、塗料分野で通常用いられる樹脂を用いることができる。前記塗膜形成樹脂(A)としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はウレア樹脂等の熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂又は光硬化性樹脂等が挙げられ、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びウレア樹脂から選ばれる1種以上を含むことが好ましい。また、前記塗膜形成樹脂(A)は、該塗膜形成樹脂(A)単独で塗膜を形成するものであってもよく、後述する架橋剤(C)の作用により塗膜を形成するものであってよい。前記塗膜形成樹脂(A)としては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0018】
前記アクリル樹脂は、(メタ)アクリロイル基を有する単量体に由来する単位を有する重合体を表し、前記(メタ)アクリロイル基を有する単量体を含む単量体混合物を重合することにより調製することができる。前記単量体混合物は、更に、前記(メタ)アクリロイル基を有する単量体以外の、エチレン性不飽和結合を有する単量体を含んでいてもよい。本開示において、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸を表すものとする。
【0019】
前記(メタ)アクリロイル基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸;炭素数1~20の直鎖状又は分岐鎖状態のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等のヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル単量体;前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル単量体のラクトン付加物;(メタ)アクリロニトリル;等が挙げられる。
【0020】
エチレン性不飽和基を有する単量体としては、前記(メタ)アクリロイル基を有する単量体の他、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸等のカルボキシ基を有する単量体;前記カルボキシ基を有する単量体の無水物;スチレン等のビニル単量体;等が挙げられる。
【0021】
前記ポリエステル樹脂は、複数のエステル結合を主鎖に有する重合体を表し、ポリオールとポリカルボン酸との反応物;環状エステルの付加重合物;前記ポリオール及びポリカルボン酸の反応物と、環状エステルとの反応物;等として得ることができる。
【0022】
前記ポリオールは、1分子中に2個以上のヒドロキシ基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ヘキサンジオール等の脂肪族ポリオール;水添ビスフェノールA、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ポリオール;ビスフェノールA、ヒドロキシアルキル化ビスフェノールA等の芳香族ポリオール;グリセリン、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3官能以上のポリオール;ソルビトール等の糖アルコール;トリス(ヒドロキシエチル)イソシアネート;N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)ジメチルヒダントイン;等が挙げられる。
【0023】
前記ポリオールに含まれるヒドロキシ基は、1分子中、好ましくは2個以上であり、3個以上であってもよく、好ましくは6個以下、より好ましくは4個以下である。
【0024】
前記ポリオールとしては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0025】
前記ポリカルボン酸は、1分子中に2個以上のカルボキシ基を有する化合物を意味する。前記ポリカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸、メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸等の脂環式ポリカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸等の脂肪族ポリカルボン酸;乳酸糖のヒドロキシ酸;前記芳香族ポリカルボン酸、前記脂環式ポリカルボン酸、前記脂肪族ポリカルボン酸の無水物;等が挙げられる。前記ポリカルボン酸としては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0026】
前記環状エステルとしては、ε-カプロラクトン等が挙げられる。
【0027】
前記ポリエステル樹脂には、前記したポリエステル樹脂の変性物も含まれる。樹脂の変性は、該樹脂を構成する主鎖の末端に変性剤を反応させることで行うことができる。前記変性剤としては、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシ基等の反応性基や、シリコーン骨格等を有する化合物が挙げられる。前記ポリエステル樹脂の変性物としては、ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
【0028】
前記ウレタン樹脂は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応物;該反応物と、必要に応じて用いる鎖伸長剤との反応物;等が挙げられる。
【0029】
前記ポリオールは、1分子中に2個以上のヒドロキシ基を有する化合物を意味する。前記ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール等の脂肪族ポリオール;水添ビスフェノールA、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ポリオール;ビスフェノールA、ヒドロキシアルキル化ビスフェノールA(特に、ビスフェノールヒドロキシプロピルエーテル)等の芳香族ポリオール;グリセリン、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3官能以上のポリオール;ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール等の高分子量のポリオール(例えば、重量平均分子量800以上のポリオール)等が挙げられる。
【0030】
前記ポリオールとしては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0031】
前記ポリオールに含まれるヒドロキシ基の個数は、2個以上であり、3個以上であってもよく、好ましくは6個以下、より好ましくは4個以下である。
【0032】
前記ポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。前記ポリイソシアネートとしては、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、ペンタ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等の脂肪族ポリイソシアネート;1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,4-ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、1,2-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートメチル、水素化キシリレンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;1,4-トリレンジイソシアネート、1,6-トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;前記脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートのビウレット体、イソシアヌレート体、ウレトジン体、アロファネート体等の多量体等が挙げられる。前記ポリイソシアネートとしては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0033】
前記鎖伸長剤は、1分子中に、1個以上の活性水素原子を有する化合物を意味し、水又はアミン化合物を用いることができる。前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン;トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミン;ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン;ヒドラジン、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物:ヒドロキシエチルジエチレントリアミン、2-[(2-アミノエチル)アミノ]エタノール、3-アミノプロパンジオール等のアルカノールアミン;等が挙げられる。
【0034】
一実施態様において、ウレタン樹脂として、エステル系ウレタン樹脂、エーテル系ウレタン樹脂及びカーボネート系ウレタン樹脂を用いることができる。
【0035】
前記エポキシ樹脂としては、例えば、1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が挙げられる。具体的には、グリシジルエステル樹脂;ビスフェノールAとエピクロロヒドリンとの縮合反応物、ビスフェノールFとエピクロロヒドリンとの縮合反応物等の、グリシジルエーテル型樹脂;及び、脂環式エポキシ樹脂、直鎖状脂肪族エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂;等が挙げられる。
【0036】
前記ウレア樹脂としては、ポリアミン化合物とポリイソシアネート化合物との反応物等が挙げられる。前記ポリアミン化合物とポリイソシアネート化合物は、それぞれを別々に配合する二液形の塗料組成物としてもよい。
【0037】
ポリアミン化合物は、2以上のアミノ基を有する化合物である。ポリアミン化合物は、脂肪族ポリアミン化合物、脂環式ポリアミン化合物及び芳香族ポリアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を含み、好ましくは、脂肪族ポリアミン化合物及び脂環式ポリアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を含む。
【0038】
前記アミノ基は、第1級又は第2級アミノ基であることが好ましい。前記アミノ基は、一態様において、前記ポリアミン化合物の分子鎖中に存在してもよく、分子末端に存在してもよい。前記ポリアミン化合物は、例えば、R12HN-R11-NHR12(式中、R11は、2価のC1-30炭化水素基を表し、R11に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NR12-に置換されていてもよく、R12は、1価のC1-30炭化水素基又は水素原子を表す。)で表され得る。前記C1-30炭化水素基としては、C1-30脂肪族炭化水素基、C3-30脂環式炭化水素基及びC6-30芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0039】
前記脂肪族ポリアミン化合物は、分子構造中に環構造を有しないポリアミン化合物を意味する。かかる脂肪族ポリアミン化合物としては、例えば、アルキレンポリアミン化合物、ポリアルキレンポリアミン化合物、その他の脂肪族ポリアミン化合物等が挙げられる。
【0040】
アルキレンポリアミン化合物としては、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン等が挙げられる。
【0041】
ポリアルキレンポリアミン化合物として、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。
【0042】
その他の脂肪族ポリアミン化合物としては、例えば、テトラキス(2-アミノエチルアミノメチル)メタン、1,3-ビス(2’-アミノエチルアミノ)プロパン、トリエチレン-ビス(トリメチレン)ヘキサミン、ビス(3-アミノエチル)アミン、ビスヘキサメチレントリアミン、以下の式(11)で表されるアスパラギン酸エステルアミン等が挙げられる。
【0043】
脂環式ポリアミン化合物は、分子構造中に脂環構造を有するポリアミン化合物を意味する。
【0044】
前記脂環式ポリアミン化合物としては、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、4,4’-メチレンビスシクロヘキシルアミン、4,4’-イソプロピリデンビスシクロヘキシルアミン、2,5(2,6)-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(例えば、ノルボルナジアミン)、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ジアミノジシクロヘキシルメタン(例えば、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン等)、イソホロンジアミン、メンセンジアミン(MDA)、1,4-ビス-(8-アミノプロピル)-ピペラジン、ピペラジン-1,4-ジアザシクロヘプタン、1-(2’-アミノエチルピペラジン)、1-[2’-(2’’-アミノエチルアミノ)エチル]ピペラジン、1,11-ジアザシクロエイコサン、1,15-ジアザシクロオクタコサン等が挙げられる。
【0045】
芳香族ポリアミン化合物は、分子構造中に芳香族環を有するポリアミン化合物を意味する。芳香族ポリアミン化合物としては、例えば、ビス(シアノエチル)ジエチレントリアミン、o-キシリレンジアミン、m-キシリレンジアミン(MXDA)、p-キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルフェニルメタン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4’-ジアミノビフェニル、2,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、ビス(アミノメチル)ナフタレン、ビス(アミノエチル)ナフタレン、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート等が挙げられる。
【0046】
一態様において、前記ポリアミン化合物は、以下の式(I)で表されるアスパラギン酸エステルアミンを含んでいてもよい。
【0047】
【化1】
[式(I)中、R
1は、2価のC
1-80炭化水素基から選ばれる1種を表し、R
2は、互いに独立して、C
1-20炭化水素基を表す。]
【0048】
ポリアミン化合物としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0049】
前記ポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。前記ポリイソシアネートとしては、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、ペンタ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等の脂肪族ポリイソシアネート;1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,4-ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、1,2-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートメチル、水素化キシリレンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;1,4-トリレンジイソシアネート、1,6-トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;前記脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートのビウレット体、イソシアヌレート体、ウレトジン体、アロファネート体等の多量体等が挙げられる。前記ポリイソシアネートとしては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0050】
前記ポリイソシアネート化合物の有するイソシアネート基と、前記ポリアミン化合物の有するアミノ基との当量比(例えば、2級アミンの場合、NCO/NH2)は、好ましくは0.5~2.0、より好ましくは0.8~1.2である。なお、上記当量比の計算に用いるアミノ基は、ポリイソシアネートとの反応に関与するアミノ基(例えば、分子末端に存在するアミノ基)を示す。当量比が上記の範囲内にあることにより、形成される塗膜の耐水性等が良好になるという利点がある。
【0051】
前記塗膜形成樹脂(A)は、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等の親水性基を有していてもよい。前記アニオン性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基等が挙げられ、前記カチオン性基としては、アミノ基、第4級アンモニウム基等が挙げられる。ノニオン性基としては、ポリオキシアルキレン単位等が挙げられる。前記親水性基は、前記塗膜形成樹脂(A)の原料として、親水性基を有する化合物を用いること等により導入することができる。
【0052】
前記塗膜形成樹脂(A)が、アニオン性基を有する場合、前記塗料組成物は、該アニオン性基を中和しうる塩基性化合物を含んでいてもよく、前記塗膜形成樹脂(A)が、カチオン性基を有する場合、前記塗料組成物は、該カチオン性基を中和しうる酸性化合物を含んでいてもよい。
【0053】
前記塗膜形成樹脂(A)がアニオン性基を有する場合、前記塗膜形成樹脂(A)の酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下、より好ましくは5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下である。
【0054】
前記塗膜形成樹脂(A)がカチオン性基を有する場合、前記塗膜形成樹脂(A)のアミン価は、好ましくは5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下、より好ましくは5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下である。
【0055】
前記塗膜形成樹脂(A)は、ヒドロキシ基を有していてもよい。前記塗膜形成樹脂(A)がヒドロキシ基を有する場合、前記塗膜形成樹脂(A)の水酸基価は、好ましくは5mgKOH/g以上35mgKOH/g以下、より好ましくは7mgKOH/g以上30mgKOH/g以下、更に好ましくは10mgKOH/g以上25mgKOH/g以下である。
【0056】
前記酸価及び水酸基価は、いずれも固形分基準であり、JIS K 0070:1999に準拠して測定することができる。また、前記アミン価は、固形分基準であり、JIS K 7237に準拠して測定することができる。
【0057】
前記塗膜形成樹脂(A)は、後述する有機溶剤に溶解しうる樹脂であってもよく、水性樹脂であってよい。前記水性樹脂としては、水性媒体に溶解しうる水溶性樹脂;コロイダルディスパージョン型、エマルション型(乳化重合型、強制乳化型)等の水性媒体に分散しうる水分散性樹脂等が挙げられる。
【0058】
前記塗膜形成樹脂(A)の重量平均分子要は、例えば、2,000以上10,000,000以下であってよく、10,000以上2,000,000以下であってよく、50,000以上2,000,000以下であってよい。
【0059】
前記塗膜形成樹脂(A)の重量平均分子量は、前記エマルション型水分散性樹脂の場合、例えば、50,000以上10,000,000以下であってよく、100,000以上2,000,000以下であってよく、150,000以上500,000以下であってよい。
【0060】
前記水性媒体又は有機溶剤に溶解しうる樹脂の場合、例えば、2,000以上100,000以下であってよく、10,000以上80,000以下であってよく、50,000以上80,000以下であってよい。
【0061】
なお、本開示において、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィによる測定値をポリスチレン換算した値である。
【0062】
前記塗膜形成樹脂(A)のガラス転移温度は、好ましくは-30℃以上120℃以下、より好ましくは-25℃以上80℃以下である。塗膜形成樹脂(A)のガラス転移温度が前記範囲にあることにより、塗膜の硬度が向上し、オートクレーブ養生した場合でも耐ブロッキング性が良好になり得る。
【0063】
なお、本開示において、ガラス転移温度は、示差熱走査熱量計によって測定した値であり、例えば、示差走査熱量計DSC-6100(セイコーインスツルメンツ社製)等により測定できる。
【0064】
好ましい態様において、前記塗膜形成樹脂(A)は、アクリル樹脂水分散体(A1)を含み得る。前記アクリル樹脂水分散体(A1)のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは-30~50℃、より好ましくは-25~50℃であり得る。。
【0065】
アクリル樹脂水分散体(A1)中のアクリル樹脂の水酸基価は、一態様において、好ましくは0mgKOH/gであり、別の態様において、好ましくは0mgKOH/g以上200mgKOH/g以下、より好ましくは5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下、更に好ましくは10mgKOH/g以上70mgKOH/g以下である。アクリル樹脂の水酸基価が前記範囲にあることで、得られる塗料組成物の耐水性及び耐凍結融解性が良好になる等の利点がある。
【0066】
アクリル樹脂水分散体(A1)中のアクリル樹脂の酸価は、好ましくは10mgKOH/g以上150mgKOH/g以下、より好ましくは10mgKOH/g以上120mgKOH/g以下である。アクリル樹脂の酸価が前記範囲にあることで、得られる塗料組成物の耐水性及び耐凍結融解性が良好になる等の利点がある。
なお、本開示において、酸価及び水酸基価は、いずれも固形分換算での値を示し、JIS K 0070に準拠した方法により測定された値である。
【0067】
前記塗膜形成樹脂(A)の含有率は、前記塗料組成物の固形分100質量%中、好ましくは5質量%以上70質量%以下、より好ましくは10質量%以上50質量%以下、更に好ましくは15質量%以上40質量%以下である。
【0068】
本開示において、前記塗料組成物の固形分は、前記塗料組成物の全成分から、後述する溶媒(D)を除いた部分を意味するものとする。
【0069】
前記塗料組成物は、形成される塗膜物性に影響を及ぼさない範囲で、塗膜形成樹脂(A)に加えて、熱可塑性樹脂を用いることもできる。前記熱可塑性樹脂として、例えば、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化オレフィン系樹脂;塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニリデン等をモノマー成分とする単独重合体又は共重合体;セルロース系樹脂;アセタール樹脂;アルキド樹脂;塩化ゴム系樹脂;変性ポリプロピレン樹脂(酸無水物変性ポリプロピレン樹脂等);フッ素樹脂(例えば、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ素化オレフィンとビニルエーテルとの共重合体、フッ素化オレフィンとビニルエステルとの共重合体)等を挙げることができる。前記熱可塑性樹脂は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。熱可塑性樹脂を併用することで、形成される塗膜の塗膜物性を目的に応じ調整することが容易となる。
【0070】
(B)着色顔料
前記着色顔料(B)は、有彩色、無彩色等の色を有する顔料であり、近赤外線を反射しうる顔料(B1)を含む。前記顔料(B1)の近赤外線反射率は、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上であり、100%以下、90%以下、80%以下であることも許容される。前記顔料(B1)を含むことで、近赤外線を照射した場合に、照射光が高強度で反射及び/又は散乱され、LiDAR技術における検出精度の向上に寄与することができる。
【0071】
本開示において、近赤外線反射率は、800~2,500nmの波長域において、JIS K 5602:2008に準拠し測定した分光反射率の算術平均値を意味する。前記分光反射率は、分光光度計を用いて測定することができる。
【0072】
本開示において、顔料の近赤外線反射率は、該顔料を含む塗膜を形成し、該塗膜の反射率として測定することができる。詳細には、後述する顔料の近赤外線反射率及び分光反射率の測定例1に記載する顔料、樹脂及び溶媒を、以下の式に示す顔料質量濃度(PWCともいう)が3~45質量%となるように混合し、回転数1,800rpmで60分間、分散機を用いて分散し分散体とした後、下地として白黒隠ぺい率試験紙(日本テストパネル社製)を使用し、8milのドクターブレードを用いて、乾燥後の厚さが約50μmとなるように塗布し、60℃で20分間乾燥させて乾燥塗膜とする。JIS K 5602:2008に準拠し、分光光度計を用いて、前記乾燥塗膜の下地が白色の部分の分光反射率を800~2,500nmの波長域で測定し、その算術平均値を前記顔料の近赤外線反射率とする。また、後述する波長905nm及び1,550nmにおける分光反射率も、前記の分光反射率を測定する方法に準拠して測定することができる。前記分光光度計としては、例えば、分光光度計(島津製作所製、SHIMADZU-UV3600等)を用いて測定することができる。
顔料質量濃度(PWC:質量%)=(顔料の固形分量)/(顔料の固形分量+樹脂の固形分量)×100
【0073】
本開示において、樹脂の固形分量は、塗膜形成樹脂(A)と必要に応じて用いる後述する架橋剤(C)の固形分の合計を意味し、JIS K 5601-1-2(2008)に準拠し、加熱残分(105℃で60分間加熱した後の残渣の質量)を測定することによって求めることができる。
【0074】
また、近赤外反射率及び分光反射率の測定の際、前記各顔料の顔料質量濃度は、前記白黒隠ぺい率試験紙に乾燥塗膜を形成させたとき、下地の白色及び黒色が透けて見えない状態となる濃度以上とする。本開示中において、前記各顔料の顔料質量濃度は、有機赤色系顔料については25質量%、無機赤色系顔料については30質量%、有機黄色系顔料については25質量%、無機黄色系顔料については30質量%、青色系顔料については20質量%、白色系顔料については45質量%、有機黒色系顔料については3質量%、無機黒色系顔料については50質量%とする。
【0075】
前記顔料(B1)は、有彩色顔料及び無彩色顔料からなる群より選択される顔料を含むことが好ましい。前記有彩色顔料には、彩度が0を超える色の顔料がいずれも含まれるものとし、例えば、赤色系顔料、緑色系顔料、青色系顔料、黄色系顔料等が挙げられ、赤色系顔料、青色系顔料及び黄色系顔料からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
【0076】
また、前記顔料(B1)としては、有機顔料及び/又は無機顔料を用いることができる。前記有機顔料は、高い彩度や高い近赤外線反射率を有する傾向があり、無機顔料は、高い耐候性を有する傾向がある。
【0077】
前記顔料(B1)の合計100質量%中、有機顔料の含有率は、0質量%以上100質量%以下であってよく、0.3質量%以上70質量%以下であってよく、0.5質量%以上60質量%以下であってよい。
【0078】
前記顔料(B1)の合計100質量%中、無機顔料の含有率は、0質量%以上100質量%以下であってよく、5質量%以上99質量%以下であってよく、10質量%以上95質量%以下であってよく、10質量%以上93質量%以下であってよい。
【0079】
前記顔料(B1)としての赤色系顔料の近赤外線反射率は、例えば、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0080】
前記赤色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上、更に好ましくは30%以上、一層好ましくは35%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0081】
前記赤色系顔料としては、有機顔料及び/又は無機顔料を用いることができる。前記有機顔料の含有率は、前記赤色系顔料中、0質量%であってよく、1質量%以上100質量%以下であってよく、20質量%以上50質量%以下であってよい。
【0082】
前記有機赤色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0083】
前記有機赤色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは55%以上、一層好ましくは60%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0084】
前記無機赤色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0085】
前記無機赤色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0086】
前記顔料(B1)としての赤色系顔料としては、例えば、有機赤色系顔料として、Fastogen Super Magenta RH、Fastogen Super Red 7100Y、Fastogen Super Red 500RG、、Fastogen Super Violet RVS、Fastogen Super Red 400RG、Fastogen Super Red 500RG(いずれもDIC社製)、CINILEX DPP RED SR1C(CINIC chemicals社製)、パシフィックレッド 2020(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、無機赤色系顔料として、トダカラー 120ED(戸田工業社製)、BAYFERROX 130M(ランクセス社製)等を挙げることができる。
【0087】
顔料(B1)としての青色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0088】
前記青色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは30%以上、より好ましくは35%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0089】
前記青色系顔料としては、例えば、ダイピロキサイド ブルー #9453(大日精化工業社製)、FastogenBlue 5485K、Fastogen Blue RSKE、Fastogen Blue CA5380、(いずれもDIC社製)、シアニンブルー5240KB(大日精化工業社製)、リオノールブルーSPG-8(トーヨーカラー社製)、HELIOGEN BLUE L7460(BASF社製)、ダイピロキサイド グリーン #9310(大日精化工業社製)、FastogenGreen 2YK(DIC社製)、リオノールグリーン6YKP-N(トーヨーカラー社製)等を挙げることができる。
【0090】
前記黄色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0091】
前記黄色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは25%以上、一層好ましくは30%以上であり、例えば、95%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0092】
前記黄色系顔料としては、有機顔料及び/又は無機顔料を用いることができる。前記有機顔料の含有率は、前記黄色系顔料中、0質量%であってよく、1質量%以上であってよく、10質量%以上であってよい。また、50質量%以下であってよく、上限は100質量%である。
【0093】
前記有機黄色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0094】
前記有機黄色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、95%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0095】
前記無機黄色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、一層好ましくは55%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0096】
前記無機黄色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0097】
前記黄色系顔料としては、例えば、有機黄色系顔料として、Symuler Fast Yellow 4192(DIC社製)、HOSTAPERM YELLOW H3G(クラリアントジャパン社製)等を挙げることができる。例えば、無機黄色顔料として、Irgacolor Yellow 2GLMA(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、シコパールイエロー L-1100(BASF社製)、TAROX 合成酸化鉄 YM1100(チタン工業社製)等を挙げることができる。
【0098】
前記顔料(B1)としての有彩色顔料としては、赤色系顔料、青色系顔料及び黄色系顔料を含むことが好ましい。例えば、黄色系顔料としてのSymuler Fast Yellow 4192(DIC社製)と、赤色系顔料としてのFastogen Super Red 7100Y(DIC社製)と、青色系顔料としてのリオノールブルー SPG-8(トーヨーカラー社製)とを混合したもの等を挙げることができる。
【0099】
前記赤色系顔料、青色系顔料及び黄色系顔料の合計の含有率は、前記有彩色顔料中、例えば、20質量%以上、好ましくは30質量%以上であり、上限は100質量%である。
【0100】
前記有彩色顔料の含有率は、前記顔料(B1)中、例えば、0質量%以上であってよく、1質量%以上であってよく、5質量%以上であってよい。また、例えば、100質量%以下であってよく、70質量%以下であってよく、50質量%以下であってよく、25質量%以下であってよく、20質量%以下であってよく、18質量%以下であってよい。
【0101】
前記無彩色顔料は、彩度が0である顔料がいずれも含まれる。前記無彩色顔料としては、白色系顔料、灰色系顔料、黒色系顔料を挙げることができ、白色系顔料及び黒色系顔料を含む。
【0102】
前記顔料(B1)としての白色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、更に好ましくは70%以上、一層好ましくは75質量%以上であり、例えば、99%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0103】
前記白色系顔料としては、例えば、酸化チタンであるTIPAQUE CR-97、TIPAQUE CR-95(いずれも石原産業社製)、タイピュアR-902(ケマーズ社製)等を挙げることができる。
【0104】
前記白色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、更に好ましくは70%以上、一層好ましくは75質量%以上であり、例えば、99%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0105】
前記白色系顔料の含有率は、前記顔料(B1)中、例えば、0質量%以上であってよく、1質量%以上であってよく、3質量%以上であってよい。また、100質量%以下であり、99質量%以下であってよく、90質量%以下であってよく、例えば、80質量%以下であってよく、70質量%以下であってよく、65質量%以下であってよい。
【0106】
前記顔料(B1)としての黒色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上、更に好ましくは10%以上、一層好ましくは15%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0107】
前記黒色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上、更に好ましくは10%以上、一層好ましくは15%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0108】
前記黒色系顔料としては、有機顔料及び/又は無機顔料を用いることができる。前記有機顔料の含有率は、前記黒色系顔料中、0質量%であってよく、1質量%以上であってよく、20質量%以上であってよい、また、50質量%以下であってよく、上限は100質量%である。
【0109】
前記有機黒色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは35%以上、一層好ましくは40%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0110】
前記有機黒色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは55%以上、一層好ましくは60%以上であり、例えば、90%以下、更には85%以下であることも許容される。
【0111】
前記無機黒色系顔料の近赤外線反射率は、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上であり、例えば、80%以下、更には70%以下であることも許容される。
【0112】
前記無機黒色系顔料の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上、例えば、85%以下、更には80%以下であることも許容される。
【0113】
前記黒色系顔料としては、例えば、無機黒色系顔料として、ダイピロキサイド ブラック #9590、ダイピロキサイド ブラウン #9290、ダイピロキサイド ブラウン #9211(いずれも大日精化工業社製)、Black 411A(The Shepherd Color Company社製)、ブラック 6350N(アサヒ化成工業社製)、有機黒色系顔料として、クロモファインブラックAー1103(大日精化工業社製)、Fastogen Super Black MX(DIC社製)、パリオゲン ブラック S0084、パリオトール ブラック L0080(いずれもBASF社製)、ホスターパームブラウン HFR-01(クラリアントジャパン社製)等を挙げることができる。
【0114】
前記黒色系顔料の含有率は、前記顔料(B1)中、0質量%以上であってよく、1質量%以上であってよく、5質量%以上であってよい。また、例えば、50質量%以下であってよく、45質量%以下であってよく、40質量%以下であってよい。
【0115】
前記白色系顔料及び黒色系顔料の合計の含有率は、前記無彩色顔料中、例えば、50質量%以上、好ましくは60質量%以上であり、上限は100質量%である。
【0116】
前記無彩色顔料の含有量は、前記有彩色顔料100質量部に対して、0質量部以上であってよく、10質量部以上であってよく、50質量部以上であってよい。また、例えば、20,000質量部以下であってよく、10,000質量部以下であってよく、5,000質量部以下であってよく、2,500質量部以下であってよい。
【0117】
前記顔料(B1)としては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0118】
一実施態様において、前記顔料(B1)は、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が5%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。前記顔料(B1)が、これらの顔料を含むことで、得られる塗膜のLiDAR技術における近赤外線の検出精度を高めることが可能であり、好ましくは、低明度でありながら、LiDAR技術における近赤外線の検出精度を高めることが可能である。
【0119】
前記顔料(B1)は、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である青色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である赤色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である黄色系顔料及び近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく;波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が70%以上である白色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が40%以上である青色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が50%以上である有機赤色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が20%以上である無機赤色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が60%以上である有機黄色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が20%以上である無機黄色系顔料及び波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が50%以上である有機黒色系顔料、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率が15%以上である無機黒色系顔料からなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。
【0120】
前記顔料(B1)の合計の含有率は、前記着色顔料(B)中、20質量%以上であってよく、30質量%以上であってよく、50質量%以上であってよい。また、例えば、100質量%以下であってよく、98質量%以下であってよく、95質量%以下であってよい。
【0121】
前記着色顔料(B)は、前記塗料組成物から得られる塗膜の近赤外反射率及び分光反射率に影響を及ぼさない範囲で、前記顔料(B1)以外の着色顔料(b)を含んでいてもよい。前記着色顔料(b)としては、カラーインデックスでピグメントに分類される化合物のうち、前記顔料(B1)以外のものをいずれも用いることができる。前記着色顔料(b)としては、例えば、有機系黒色顔料等が挙げられ、例えば、カーボンブラック等が挙げられる。前記着色顔料(b)の含有率(顔料質量濃度)は、前記着色顔料(B)中、1質量%以下であってよく、0.5質量%以下であってよく、0.1質量%以下であってよい。
【0122】
前記着色顔料(B)の平均一次粒子径(D50)は、好ましくは1nm以上500nm以下、より好ましくは5nm以上300nm以下であり得る。着色顔料(B)の平均一次粒子径(D50)は、レーザードップラー式粒度分析計(例えば、マイクロトラックUPA150(日機装社製)等)を用いて測定することができる。
【0123】
有機顔料の含有率は、前記顔料(B)の合計100質量%中、0質量%以上100質量%以下であってよく、0.3質量%以上70質量%以下であってよく、0.5質量%以上60質量%以下であってよい。
【0124】
また、無機顔料の含有率は、前記顔料(B)の合計100質量%中、0質量%以上100質量%以下であってよく、5質量%以上99質量%以下であってよく、10質量%以上95質量%以下であってよく、10質量%以上93質量%以下であってよい。
【0125】
前記顔料(B)の含有率(顔料質量濃度)は、前記塗膜形成樹脂(A)及び前記顔料(B)と、必要に応じて用いる後述する架橋剤(C)との固形分の合計100質量%中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上であり、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。
【0126】
前記顔料(B1)の含有率(顔料質量濃度)は、前記塗膜形成樹脂(A)及び前記顔料(B)と、必要に応じて用いる後述する架橋剤(C)との固形分の合計100質量%中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは8質量%以上であり、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。
【0127】
前記塗料組成物により得られる塗膜の明度(L*値)が80以下であることが好ましく、例えば、5以上であってよい。また、例えば、70以下であってよく、15以上であってよい。本発明の塗料組成物を用いることで、塗膜の明度(L*値)が低い場合でも、LiDAR技術における視認性を維持できる。なお塗膜の明度(L*値)は、塗膜の厚さ(膜厚)により変化する場合がある。
【0128】
本開示において、塗膜の明度は、前記顔料を含む塗膜の明度と同様の方法で測定することができる。詳細には、後述する顔料の近赤外反射率及び分光反射率の測定例1に記載する前記顔料、樹脂及び溶媒を、顔料質量濃度が3~45質量%となるように混合し、回転数1,800rpmで60分間、分散機を用いて分散し分散体とした後、下地として白黒隠ぺい率試験紙(日本テストパネル社製)を使用し、乾燥後の厚さが約100μmとなるように塗布し、60℃で20分間乾燥させて乾燥塗膜とする。得られた塗膜について、JIS K 5600-4-4の3.2及びJIS K 5600-4-5に準拠して得られた乾燥塗膜の下地が白色部分の明度を測定し、前記の明度とすることができる。前記明度は、例えば、色彩色差計CR-400(コニカミノルタ社製)を用いて測定することができる。
【0129】
目的とする前記塗膜の明度をL*0としたとき、前記L*0と前記各顔料の顔料質量濃度との範囲の関係は次式で表される。すなわち、前記各顔料の顔料質量濃度は、以下の式を充足する範囲であってよい。また、L*0は、塗膜の明度として前記した範囲の値を取り得る。
L*0=2.9(W)-0.6(IR)-1.6(OR)+0.6(IY)+29.4(OY)+0.1(OB)-2.0(IBL)-2.1(OBL)+25.6 …式(1)
【0130】
ここで、(W)は白色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(IR)は無機赤色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(OR)は有機赤色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(IY)は無機黄色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(OY)は有機黄色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(OB)は青色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(IBL)は無機黒色系顔料の顔料質量濃度(質量%)、(OBL)は有機黒色系顔料の顔料質量濃度(質量%)である。
【0131】
目的とする塗膜の近赤外反射率をX0(%)としたとき、前記X0(%)と前記各顔料の顔料質量濃度との関係は次式で表される。すなわち、前記各顔料の顔料質量濃度は、以下の式を充足する範囲であってよい。また、X0(%)は、塗膜の近赤外線反射率として前記した範囲の値を取り得る。
X0=3.0(W)+0.2(IR)+0.1(OR)+1.8(IY)+0.6(OY)-2.4(OB)-0.2(IBL)-0.7(OBL)+39.9 …式(2)
【0132】
目的とする塗膜の波長905nmにおける分光反射率をY0(%)としたとき、前記Y0(%)と前記各顔料の顔料質量濃度との関係は次式で表される。すなわち、前記各顔料の顔料質量濃度は、以下の式を充足する範囲であってよい。また、Y0(%)は、塗膜の波長905nmにおける分光反射率として前記した範囲の値を取り得る。
Y0=3.5(W)-4.1(IR)+1.1(OR)+1.8(IY)+0.1(OY)-4.3(OB)-0.8(IBL)+0.6(OBL)+52.9 …式(3)
【0133】
目的とする塗膜の波長1,550nmにおける分光反射率をZ0(%)としたとき、前記Z0(%)と前記各顔料の顔料質量濃度との関係は次式で表される。すなわち、前記各顔料の顔料質量濃度は、以下の式を充足する範囲であってよい。また、Z0(%)は、塗膜の波長1,550nmにおける分光反射率として前記した範囲の値を取り得る。
Z0=2.9(W)+1.7(IR)-0.4(OR)+1.9(IY)+1.1(OY)-1.6(OB)+0.1(IBL)-1.4(OBL)+39.8 …式(4)
【0134】
前記塗膜の明度は、80以下であってよい。その際の各顔料質量濃度の組み合わせは式(1)によって種々計算される。その組み合わせのうち、式(2)~式(4)により、近赤外線反射率、波長905nmにおける分光反射率及び波長1,550nmにおける分光反射率を所望の値以上(例えば、15%以上)とする各顔料濃度の組み合わせを算出することができる。
【0135】
(C)架橋剤:
前記塗料組成物は、前記塗膜形成樹脂(A)及び前記顔料(B)に加えて、架橋剤(C)を含んでいてもよい。前記架橋剤(C)は、化学結合及び/又は物理結合を形成することにより、塗膜形成樹脂(A)中に架橋構造を形成しうる化合物であり、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基等の活性水素原子を有する基を1分子中に2個以上有する化合物;或いは、前記活性水素原子を有する基と反応しうる基を1分子中に2個以上有する化合物;等を挙げることができる。前記塗膜形成樹脂(A)に、活性水素原子を有する基又は前記活性水素原子を有する基と反応しうる基を有する場合、架橋剤(C)と反応して、塗膜形成樹脂(A)中に、架橋構造が形成されうる。
【0136】
前記架橋剤(C)としては、ポリイソシアネート化合物;ブロックポリイソシアネート化合物;アミノ樹脂;フェノール樹脂;ポリカルボン酸等を挙げることができる。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0137】
前記ポリイソシアネート化合物は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。前記ポリイソシアネートとしては、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、及びその混合物、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート、及びその混合物、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;へキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート等を挙げることができる。
【0138】
前記ブロックポリイソシアネート化合物(以下、「BI」ということもある)は、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック化剤でブロックした化合物を意味する。
【0139】
前記ブロック化剤は、活性水素含有化合物を有する化合物であればよく、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール化合物;ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、γ-ブチロラクタム等のラクタム化合物;メタノール、エタノール、n-,i-又はt-ブチルアルコール等の脂肪族アルコール化合物;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等のグリコールエーテル化合物;ベンジルアルコール等の芳香族アルコール化合物;ホルムアミドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、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等のオキシム化合物;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等の活性メチレン化合物等を用いることができる。前記ポリイソシアネート化合物と前記ブロック化剤とを混合することで、前記ポリイソシアネート化合物のフリーのイソシアネート基をブロックすることができる。
【0140】
前記アミノ樹脂は、アミノ基を有する化合物にアルデヒドを付加重合することにより得られる樹脂を意味する。前記アミノ樹脂は、前記塗膜形成樹脂(A)との架橋反応性に優れ、特に無触媒下においても前記塗膜形成樹脂(A)との架橋反応性に優れており好ましい。
【0141】
前記アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂等を挙げることができ、メラミン樹脂が好ましい。
【0142】
前記メラミン樹脂は、メラミンとアルデヒドから合成される熱硬化性の樹脂を意味する。前記メラミン樹脂は、トリアジン核とトリアジン核1つあたり3つの反応性官能基(-NX1X2)を有する。前記メラミン樹脂としては、反応性官能基として-N(CH2OR)2〔Rは炭素数1以上8以下のアルキル基を示す、以下同じ〕のみを含む完全アルキル化型;反応性官能基として-N(CH2OR)(CH2OH)を含むメチロール基型;反応性官能基として-N(CH2OR)(H)を含むイミノ基型;反応性官能基として、-N(CH2OR)(CH2OH)と-N(CH2OR)(H)とを含む、あるいは-N(CH2OH)(H)を含むメチロール/イミノ基型の4種類が挙げられる。前記メラミン樹脂としては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。前記架橋剤(C)として前記メラミン樹脂と前記ポリイソシアネート化合物を併用してもよい。また、必要に応じて、錫化合物、チタン化合物等の金属触媒を用いてもよい。
【0143】
前記フェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールAとエピクロロヒドリンとの縮合反応物、ビスフェノールFとエピクロロヒドリンとの縮合反応物等のグリシジルエーテル型樹脂;脂環式エポキシ樹脂、直鎖状脂肪族エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂;等を挙げることができる。
【0144】
前記ポリカルボン酸は、1分子中に2個以上のカルボキシ基を有する化合物を意味する。前記ポリカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸、メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸等の脂環式ポリカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸等の脂肪族ポリカルボン酸;乳酸糖のヒドロキシ酸;前記芳香族ポリカルボン酸、前記脂環式ポリカルボン酸、前記脂肪族ポリカルボン酸の無水物;等が挙げられる。
【0145】
一実施態様において、前記架橋剤(C)としては、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物及びアミノ樹脂からなる群より選択される1種以上が好ましい。
【0146】
前記架橋剤(C)の含有量は、前記塗膜形成樹脂(A)100質量部と前記架橋剤(C)の合計100質量部中、例えば、3質量部以上であってよく、7質量部以上であってよく、10質量部以上であってよく、20質量部以上であってよい。また、例えば、50質量部以下であってよく、40質量部以下であってよく、35質量部以下であってよく、30質量部以下であってよい。
【0147】
前記塗膜形成樹脂(A)と前記架橋剤(C)の合計の含有率は、前記塗料組成物の固形分中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
【0148】
(D)体質顔料
本開示の塗料組成物は、体質顔料(D)を含む。本開示において、体質顔料は、着色顔料以外の顔料で、塗料組成物の増量や補強を目的とされるものを意味する。一態様において、体質顔料(D)は、着色への寄与が小さい顔料であり得、体質顔料(D)の白色光に対する屈折率は、25℃において、好ましくは1.2以上1.8以下、より好ましくは1.3以上1.7以下であり得る。
【0149】
炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含む。
【0150】
前記炭酸塩(D1)は、例えば、炭酸金属塩を含むことが好ましく、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト(CaMg(CO3)2)等のアルカリ土類金属炭酸塩;炭酸鉄(II)等の遷移金属炭酸塩;からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。ある態様において、炭酸塩は、炭酸カルシウムである。前記炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムのいずれかを含むことが好ましく、重質炭酸カルシウムを含むことがより好ましい。
【0151】
前記炭酸塩(D1)の平均粒子径(D50)は、好ましくは10μm以上40μm以下、より好ましくは15μm40μm以下であり、更に好ましくは25μm以上40μm以下である。前記炭酸塩(D1)の平均粒子径が前記範囲内にあることで、得られる塗膜の外観及びLiDAR認識性が良好になるという利点がある。
【0152】
本開示における平均粒子径(D50)は、平均粒子径D50は、レーザー回折・散乱法法によって決定される平均粒子径であり、具体的には、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置マイクロトラックMT3000IIシリーズ(Microtrac社製)等を使用して測定することができる。
【0153】
前記炭酸カルシウムとしては、市販品を用いてもよい。かかる市販品としては、重質炭酸カルシウム、R-30、R-50A、R-70H(以上、丸尾カルシウム社製)等が挙げられる。
【0154】
本開示の塗料組成物において、前記炭酸塩(D1)の含有量は、塗膜形成樹脂(A)及び必要に応じて用いる架橋剤(C)の固形分の合計100質量部に対して、好ましくは40質量部以上800質量部以下、より好ましくは70質量部以上500質量部以下、更に好ましくは90質量部以上400質量部以下であり得る。前記炭酸塩(D1)の含有量が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制することが容易となり得る。
【0155】
前記メタケイ酸塩(D2)は、メタケイ酸(H2SiO3)の塩である。前記メタケイ酸塩(D2)は、代表的には、メタケイ酸の金属塩を含み、好ましくは、メタケイ酸のアルカリ土類金属塩を含み得る。メタケイ酸塩としては、具体的には、メタケイ酸マグネシウム、メタケイ酸カルシウム、メタケイ酸ストロンチウム、メタケイ酸バリウム等が挙げられる。
【0156】
前記メタケイ酸塩(D2)の平均粒子径D50は、好ましくは5μm以上40μm以下、より好ましくは15μm40μm以下であり、更に好ましくは25μm以上40μm以下である。前記メタケイ酸塩(D2)の平均粒子径が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制できるという利点がある。
【0157】
前記メタケイ酸塩(D2)としては、市販品を用いてもよい。該市販品としては、ワラストナイトWP200(日本タルク社製)等が挙げられる。
【0158】
本開示の塗料組成物において、前記メタケイ酸塩(D2)の含有量は、塗膜形成樹脂(A)及び架橋剤(C)の固形分の合計100質量%に対して、好ましくは100質量%以上500質量%以下、より好ましくは150質量%以上400質量%以下、更に好ましくは200質量%以上400質量%以下であり得る。前記メタケイ酸塩(D2)の含有量が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光による塗膜の視認性を良化することが容易となり得る。
【0159】
本開示の塗料組成物において、前記炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)の合計の含有率は、体質顔料(D)の総量100質量%中、好ましくは70質量%以上100質量%以下、より好ましくは80質量%以上100質量%以下、更に好ましくは90質量%以上100質量%以下であり得る。
【0160】
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)以外に、その他の体質顔料を含んでいてもよい。かかるその他の体質顔料としては、例えば、硫酸バリウム、クレー、タルク、カオリン、マイカ、シリカ、アルミナ及びベントナイト等が挙げられる。前記その他の体質顔料は、表面処理されているものであってもよい。
【0161】
前記体質顔料(D)の平均粒子径D50は、好ましくは5μm以上40μm以下、より好ましくは15μm40μm以下であり、更に好ましくは25μm以上40μm以下である。平均粒子径が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制できるという利点がある。
【0162】
前記体質顔料(D)の含有量は、塗膜形成樹脂(A)及び架橋剤(C)の固形分の合計100質量%に対して、好ましくは90質量%以上800質量%以下、より好ましくは150質量%以上500質量%以下、更に好ましくは200質量%以上400質量%以下である。前記体質顔料(D)の含有量が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光による塗膜の視認性を抑制することが容易となり得る。
【0163】
前記体質顔料(D)の含有量(顔料体積濃度(PVC:体積%))は、塗膜形成樹脂(A)及び架橋剤(C)及び体質顔料(D)の合計固形分100体積%に対して、好ましくは25体積%以上60体積%以下、より好ましくは40体積%以上60体積%以下、更に好ましくは45体積%以上60体積%以下であり得る。体質顔料(D)の含有量(顔料体積濃度)が前記範囲内にあることで、再帰反射性(LiDAR視認性)を維持しつつ環境光による塗膜の視認性を良化することが容易となり得る。
体質顔料濃度(体質顔料PVC:体積%)=(体質顔料の固形分体積量)/(体質顔料の固形分体積量+樹脂の固形分体積量)×100
【0164】
(E)溶媒
前記塗料組成物は、更に、溶媒(E)を含んでいてもよい。前記溶媒は、水性媒体(E1)及び/又は有機溶剤(E2)を含むことが好ましい。
【0165】
前記水性媒体(E1)としては、水、親水性溶媒及び水と親水性溶媒との混合物が挙げられる。
【0166】
前記親水性溶媒としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジ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ジブチルエーテル、トリ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、プロピ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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピ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アセテート等のグリコールエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤;アセトン等のケトン系溶剤;並びに、N-メチル-2-ピロリドン等を挙げることができる。このような親水性溶媒を用いることで、得られる塗料組成物の基材との濡れ性が良好になるという利点がある。
【0167】
前記有機溶剤(E2)としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤;3-メトキシブチルアセテート、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;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系溶剤;並びに、トルエン、T-SOL 100、T-SOL 150(いずれもエクソン化学社製)等の芳香族炭化水素系溶剤;ペンタン、iso-ペンタン、ヘキサン、iso-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶剤;ソルベントナフサ、ミネラルスピリット等の鉱油を挙げることができる。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0168】
前記塗料組成物は、溶媒(E)として主に水性媒体(E1)を含む水性塗料組成物であってもよく、溶媒(E)として主に有機溶剤(E2)を含む溶剤系塗料組成物であってよい。前記塗料組成物が水性塗料組成物である場合、前記水性媒体(E1)の含有率は、前記溶媒(E)中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上であり、好ましくは100質量%以下である。前記塗料組成物が溶剤系塗料組成物である場合、前記有機溶剤(E2)の含有率は、前記溶媒(E)中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上であり、好ましくは100質量%以下である。
【0169】
前記溶媒(E)の含有率は、前記塗料組成物中、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは25質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。
【0170】
前記塗料組成物は、水系塗料であってもよく、有機溶剤系の塗料であってもよく、無溶剤系、例えば、粉体塗料であってよい。
【0171】
前記塗料組成物は、更に、その他の添加剤を含んでいてもよい。前記その他の添加剤としては、例えば、表面調整剤;染料等の着色剤;ワックス;光輝性顔料;充填剤、骨材;紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等);酸化防止剤(フェノール系、スルフォイド系、ヒンダードアミン系酸化防止剤等);可塑剤;カップリング剤(シラン系、チタン系、ジルコニウム系カップリング剤等);タレ止め剤;増粘剤;顔料分散剤;顔料湿潤剤;レベリング剤;色分かれ防止剤;沈殿防止剤;消泡剤;凍結防止剤;乳化剤;防腐剤;防かび剤;抗菌剤;安定剤等がある。これらの添加剤は、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0172】
前記光輝性顔料としては、例えば、マイカ、アルミニウム箔、スズ箔、金箔、銀箔、チタン金箔、ステンレススチール箔、ニッケル・銅等の金属箔等を挙げることができる。
【0173】
前記塗料組成物は、前記塗膜形成樹脂(A)、前記顔料(B)及び体質顔料(D)並びに必要に応じて用いる架橋剤(C)及びその他の添加剤を、必要に応じて用いる前記溶媒(E)中に溶解又は分散させることによって調製することができる。また、用いる各種材料の混合順序は特に限定されず、例えば、前記顔料(B)と前記塗膜形成樹脂(A)の一部とを予め混合し顔料ペーストとした後、残りの成分及び必要に応じて用いるそれ以外の成分と混合して塗料組成物を製造してもよい。本開示の塗料組成物は、例えば、サンドグラインドミル、ボールミル、ブレンダー、ペイントシェーカー又はディスパー等の混合機、分散機、混練機等を選択して使用し、各成分を混合することにより、調製することができる。
【0174】
前記塗料組成物から形成される塗膜も本開示の技術的範囲に包含される。
【0175】
前記塗膜の近赤外線反射率は、好ましくは15%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは35%以上であり、例えば、99%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0176】
前記塗膜の波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは35%以上であり、例えば、99%以下、更には90%以下であることも許容される。
【0177】
前記塗膜の近赤外線反射率、波長950nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率は、例えば、顔料の近赤外線反射率の測定に際し、顔料を含む塗膜について近赤外線反射率を測定する方法として記載した方法と同様の方法に従って測定することができる。
【0178】
前記近赤外線反射率を測定するための塗膜は、例えば、以下の方法により形成することができる。
【0179】
前記塗料組成物を、ウェット塗装膜の厚さが30μm以上2,000μm以下となるように、下地として白黒隠ぺい率試験紙(TP技研社製)に塗布し、20℃以上200℃以下の加熱温度で、10分以上24時間以下加熱して、乾燥塗膜を得る。
【0180】
前記塗料組成物により得られる塗膜においては、明度(L*値)が80以下であってよく、例えば、70以下であってよい。また、例えば、5以上であってよく、15以上であってよい。
【0181】
前記塗膜の明度は、例えば、JIS K 5600-4-4の3.2及びJIS K 5600-4-5に準拠して、色彩色差計を用いて測定することができる。色彩色差計としては、例えば、CR-400(コニカミノルタ社製)を用いて測定することができる。
【0182】
近赤外線の波長域は、可視光域と近いため、近赤外線反射率が高い塗料組成物は、可視光の反射率が高く、明度も高くなる傾向がある。一般的には、明度(L*値)が80を下回ると近赤外反射率が低下する傾向にあり、LiDAR視認性が低下する傾向にある。しかしながら、前記塗料組成物は、前記構成を有することで、明度を低くしつつ、近赤外線反射率を高めることが容易である。
【0183】
前記方法により測定される塗膜の明度は、例えば、90以下であってよく、80以下であってよい。また、3以上であってよく、5以上であってよい。
【0184】
本開示の塗料組成物により形成される塗膜の表面において、ISO 25178に準拠して測定される二乗平均平方根勾配(Sdq)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは1.3以上2.0以下、よりいっそう好ましくは1.5以上2.0以下であり得る。塗膜表面における二乗平均平方根勾配(Sdq)がかかる範囲にあることで、環境光が塗膜中において反射・吸収を繰り返すことにより減衰しやすくなり、再帰反射性を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制することが容易となり得る。
【0185】
二乗平均平方根勾配(Sdq)は、ISO 25178に基づき測定したときの、表面の凹凸形状の局部的な勾配(傾斜)の平均的な大きさを表すパラメータであり、このSdqが大きいほど急峻な表面であることを示し、完全に平坦な表面のSdqは0となる。
【0186】
本開示の塗料組成物により形成される塗膜の表面において、ISO 25178に準拠して測定される展開面積比(Sdr)は、好ましくは40%以上、より好ましくは70%以上150%以下、更に好ましくは85%以上150%以下であり得る。塗膜表面における展開面積比(Sdr)がかかる範囲にあることで、環境光が塗膜中の反射により減衰しやすくなり、再帰反射性を維持しつつ、環境光による塗膜の視認性を良化することが容易となり得る。
【0187】
展開面積比(「Sdr」ともいう)は、ISO 25178に基づき測定したときの、測定領域における実際の凹凸が反映された表面積(展開面積)が、測定領域における凹凸のない平面の面積に対してどれだけ増大しているかを表すパラメータであり、下記式で表される。このSdrが小さいほど表面が平滑であるといえ、完全に平坦な表面のSdrは0%となる。
【0188】
二乗平均平方根勾配(Sdq)及び展開面積比(Sdr)は、例えば、レーザー顕微鏡等により測定できる。該レーザー顕微鏡としては、VK-X3000シリーズ(キーエンス社製)等を用いることができる。
展開面積比(Sdr)={(A-B)/B}×100[%]
A:測定領域における実際の凹凸が反映された表面積(展開面積)
B:測定領域における凹凸のない平面の面積
【0189】
本開示の塗膜の厚さは、好ましくは10μm以上3,000μm以下、より好ましくは10μm以上2,000μm以下、更に好ましくは10μm以上1,500μm以下であり得る。
【0190】
本開示の塗料組成物を用いる塗膜の形成方法も、本開示の技術的範囲に含まれる。
本開示の第1の塗膜の製造方法は、
路面上に、前記塗料組成物を塗布して、塗装膜を得ること、及び、
前記塗装膜を乾燥して、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗膜を得ること、
を含む。
【0191】
前記塗装膜は、ウェット塗装膜の厚さが、好ましくは10μm以上3,000μm以下、より好ましくは20μm以上2,500μm以下、更に好ましくは30μm以上2,000μm以下となるように塗装することが好ましい。
【0192】
前記塗装は、例えば、スプレー塗装法、バーコーター塗装法、エアナイフ塗装法、グラビア塗装法、ハケ塗り法、ローラー塗装法、エアーガン塗装法、エアー静電ガン塗装法、ディップ塗装法等の塗装方法によって実施することができる。
【0193】
また、前記塗装膜を乾燥させる際の乾燥温度は、好ましくは0℃以上200℃以下、より好ましくは5℃以上80℃以下、更に好ましくは5℃以上40℃以下であり、好ましくは10分以上24時間以下、より好ましくは10分以上60分間以下、更に好ましくは10分以上45分間以下であり得る。加熱手段としては、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱等を採用することができる。
【0194】
前記製造方法では、路面上に塗料組成物を塗装しているがこれに限定されず、他の被塗物に対して塗装してもよい。前記塗膜の被塗物としては、金属板及び金属板からなる部材並びにプラスチック部材、無機材料部材、木質部材、道路面等の舗装体等が挙げられる。
【0195】
前記金属板としては、例えば、溶融法又は電解法等により製造される亜鉛めっき鋼板、亜鉛-アルミニウム合金めっき鋼板、アルミニウム合金めっき鋼板、溶融亜鉛-アルミニウム-マグネシウム合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、冷延鋼板等の金属板が挙げられる。また、これら鋼板又はめっき鋼板以外に、アルミニウム板(アルミニウム合金板を含む)等の金属板も塗装対象とすることができる。前記金属板は、表面処理されていることが好ましい。具体的には、前記金属板は、アルカリ脱脂処理、湯洗処理、水洗処理等の前処理が施された後に、化成処理が施されていることが好ましい。化成処理は公知の方法で行ってよく、その例にはクロメート処理、リン酸亜鉛処理等の非クロメート処理等が含まれる。前記表面処理としては、使用する鋼板に応じて適宜選択することができるが、重金属を含まない処理が好ましい。
【0196】
前記プラスチック部材としては、例えば、アクリル板、ポリ塩化ビニル板、ポリカーボネート板、ABS板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリオレフィン板等を挙げることができる。
【0197】
前記無機質部材としては、例えば、JIS A 5422、JIS A 5430等に記載された窯業建材、ガラス基材等を挙げることができ、例えば、珪カル板、パルプセメント板、スラグ石膏板、炭酸マグネシウム板、石綿パーライト板、木片セメント板、硬質木質セメント板、コンクリート板、軽量気泡コンクリート板等を挙げることができる。
【0198】
前記木質部材としては、例えば、製材、集成材、合板、パーティクルボード、ファイバーボード、改良木材、薬剤処理木材、床板等を挙げることができる。
【0199】
前記道路面等の舗装体としては、例えば、アスファルト舗装、コンクリート舗装、レンガ舗装等を挙げることができる。
【0200】
前記被塗物の具体例としては、自動車の自動運転の際に障害となり得る構造物、物品等が挙げられる。例えば、販売される各種商品、走行路、道路構造物(例えば、舗装、路面標示、歩道、横断歩道、排水施設、平面交差構造、橋梁、土工、トンネル、待避所、交通安全施設(例えば、立体横断施設、ガードレール、ガードポール、防護柵、照明施設、視線誘導標、道路反射鏡等)、交通島、停留所、駐車帯、駐車場等)、各種建築構造物及びその内部設備、鉄道構造物、各種防護施設、各種車両及びその付属物、歩行者着用物、電柱、各建築構造物の内壁等が挙げられる。
【0201】
更に、前記塗膜を用いる近赤外光を用いたセンシング方法も、本発明の技術的範囲に包含される。
【0202】
例えば、走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、反射に掛かる時間に基づいて車両から塗装物検出対象物までの距離を算出する、車両と塗装物との距離を測定するセンシング方法(飛行時間測定方式:ToF(Time-of-Flight))において、前記塗装物を、前記塗料組成物を塗装することにより得られるものとすることができる。また、走行する車両から特定波長の近赤外線を照射して、検出対象物にそれが反射し、その反射光を検出して、照射光と反射光との周波数差変化により、車両から検出対象物までの距離を算出する、車両と塗装物との距離を測定するセンシング方法(周波数変調連続波方式:FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave))において、前記塗装物を、前記塗料組成物を塗装することにより得られるものとすることができる。
【0203】
前記塗料組成物及び塗膜は、路面に形成した場合においても、白線と誤認することなく、高い再帰反射性(特に、高入射角における再帰反射性)を示し得る表示を実現し得る。かかる表示によれば、LiDAR技術における近赤外線の検出精度を高めることが可能であって、好ましくは、低明度でありながら、LiDAR技術における近赤外線の検出精度、特に遠方認識を想定した場合の入射角における検出精度を高めることが可能であり、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用の塗料及び塗膜として有用である。
【実施例】
【0204】
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0205】
<顔料の近赤外線反射率及び分光反射率の測定例1>
有機赤色系顔料の近赤外線反射率、波長905nm及び/又は1,550nmにおける分光反射率の測定例
分散剤としてSNディスパーサント5027 3.5.0質量部と消泡剤としてSNデフォーマー154 0.5質量部、溶媒として(E-1)水道水 7.0質量部、有機赤色系顔料として(B2-1)FASTOGEN SUPER RED 500RG 13.0質量部を混合後、SGミル(媒体:ガラスビーズ)を用いて、顔料粗粒の最大粒子径が10μm以下になるまで分散した。次に、塗膜形成樹脂として(A-1)サイビノールYC-102 74.0質量部、溶媒として(E-1)水道水 2.0質量部加え、ディスパーを用いてかくはんしながら混合し塗料組成物(R1-1)を得た。
【0206】
前記で得られた塗料組成物を白黒隠ぺい率試験紙(TP技研社製)上に、8milドクターブレードを用いて乾燥膜厚が50μmとなるように塗装し、60℃で20分乾燥後、常温で1日静置し、塗膜を得た。
【0207】
得られた塗膜について、下地が白色の部分について、分光光度計(島津製作所製、SHIMADZU-UV3600)を用いて、JIS K 5602に準拠した方法で800~2,500nmの波長域における反射率を波長2nm毎に測定した。得られた各波長における反射率の算術平均値を無機赤色顔料の近赤外線反射率とした。また、905及び1,550nmの近赤外反射率は、各波長におけるそれぞれの分光反射率の値である。
【0208】
その他の顔料の近赤外線反射率は、各顔料の種類及び顔料質量濃度を表1に記載の量とした以外は、前記顔料の近赤外線反射率及び分光反射率の測定例1と同様にして、各顔料の近赤外線反射率及び分光反射率を測定した。
【0209】
【0210】
白色系顔料ペーストの調製例1
分散剤としてSNディスパーサント5027 3.5質量部、消泡剤としてSNデフォーマー154 0.5質量部、溶媒として(E-1)水道水 14.0質量部、白色系顔料として(B1-1)TIPAQUE CR-97.0 24.0質量部を混合後、SGミル(媒体:ガラスビーズ)を用いて、顔料粗粒の最大粒子径が10μm以下になるまで分散した。次に塗膜形成樹脂として(A-1)サイビノールYC-102 56.0質量部、溶媒として(E-1)水道水 2.0質量部加え、ディスパーを用いてかくはんしながら混合し白色系顔料ペースト(W-1)を得た。
【0211】
<調製例2~6>
各成分の種類及び量を表2に記載のように変更したこと以外は、前記調製例1と同様にして、各顔料の顔料ペーストを得た。
【0212】
【0213】
<実施例1>
前記赤色系顔料ペースト(R1-1) 8.0質量部、前記黄色系顔料ペースト(Y1-1)14.0質量部、前記青色系顔料ペースト(Bu-1) 6.0質量部をディスパーでかくはんしながら混合し、得られた着色顔料ペーストに塗膜形成樹脂(A-1) 23.4質量部、溶媒(E-1) 4.0質量部、体質顔料としてKS-800(D-1) 45.0質量部をディスパーでかくはんしながら15分間、1,500rpmで混合し、実施例1に示す塗料組成物1を調製した。
【0214】
<塗膜(試験板)の調製例1>
前記で得られた塗料組成物1を、アスファルトフェルト430(100×150mm、静岡瀝青工業社製)上に、20ミルのアプリケーターで塗装し、60℃で20分乾燥後、常温で1日静置し、試験板1を得た。
【0215】
<実施例2~12>
各成分の種類及び量を表3に記載のように示す通りに変更したこと以外は、前記塗膜(試験板)の調製例1と同様にして、各塗膜(試験板)を得た。
【0216】
実施例、比較例に用いた下記表3中に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
塗膜形成樹脂(A)
(A-1)サイビノールYC-102(アクリルスチレン樹脂エマルション、サイデン化学社製):ガラス転移温度:-20℃、酸価:19mgKOH/g、水酸基価:0mgKOH/g、固形分濃度:50質量%
体質顔料(D)
(D-1)KS-800(重質炭酸カルシウム、カルファイン社製、平均粒子径:7.8μm)
(D-2)KS-500(重質炭酸カルシウム、カルファイン社製、平均粒子径:17.7μm)
(D-3)FP-300(重質炭酸カルシウム、カルファイン社製、平均粒子径:26.7μm)
(D-4)ワラストナイトWP200(珪灰石、日本タルク社製、平均粒子径:40μm)
(D-5)ワラストナイトWP325(珪灰石、日本タルク社製、平均粒子径:18μm)
(D-6)ワラストナイトWP2500(珪灰石、日本タルク社製、平均粒子径:5μm)
(D-7)KS-1300(重質炭酸カルシウム、カルファイン社製、平均粒子径:3.2μm)
(d-1)GASIL HP395(二酸化珪素、ウィルバー・エリス社製、平均粒子径:15μm)
溶剤(E)
(E-1)水道水
その他の材料
分散剤:SNディスパーサント5027(特殊ポリカルボン酸アンモニウム、サンノプコ社製)
消泡剤:SNデフォーマー154(鉱物油系、サンノプコ社製)
【0217】
評価項目
1)塗膜明度
実施例及び比較例で得られた試験板の塗膜表面の明度(L*値)を、JIS K 5600-4-4の3.2及びJIS K 5600-4-5に準拠し、色彩色差計CR-400(コニカミノルタ社製)を用いて測定した。
【0218】
2)近赤外反射率及び分光反射率
実施例及び比較例で得られた試験板について、分光光度計(島津製作所製、SHIMADZU-UV3600)を用いて、JIS K-5602に準拠した方法で800~2,500nmの波長域における反射率を波長2nm毎に測定した。得られた各波長における反射率の算術平均値を塗膜の近赤外線反射率とした。また、905及び1,550nmの近赤外反射率は、各波長におけるそれぞれの分光反射率の値である。
【0219】
3)表面粗さ
実施例及び比較例で得られた試験板の塗膜表面の二乗平均平方根勾配(Sdq)及び展開面積比(Sdr)を、ISO 25178に準拠し、レーザー顕微鏡VK-X3000(キーエンス社製、レーザー共焦点モード、拡大倍率:50倍)を用いて測定した。
【0220】
4)目視外観
実施例及び比較例で得られた試験片をアスファルト路面上に置き、比較的太陽高度の高い時間帯(10~14時)に太陽光に正対する方向(逆光位置)に試験片から3m離れた位置で1.2mの高さから試験片を目視で観察し、以下の基準により評価した。評点3以上を合格とした。
6:路面色と同等かやや黒く見え(低明度)、ほとんど目立たない。
5:路面色より僅かに白く見える(高明度)が、ほとんど目立たない。
4:路面色より少し白く見える(高明度)が、白線と誤認することはない。
3:路面色より白く見え(高明度)やや目立つが、白線と誤認するほどではない。
2:路面色より明確に白く見え(高明度)、白線と誤認する恐れがある。
1:白線と同等に見え、白線と区別がつかない。
【0221】
5)LiDAR認識性
実施例及び比較例で得られた試験板および基準板としてアスファルトフェルト430(静岡瀝青工業社製)を高さ0.9mに設置し、試験体および基準板と同じ高さ、ならびに5m離れた地点からLiDAR Mid-40(Livox社製、波長:905nm、入射角:20°及び80°)を用いて、試験片全体から任意に選択した10か所の反射率を測定した。その算術平均値を試験片および基準板のLiDAR反射率とし、基準板の反射率に対する試験片の反射率をLiDARコントラスト値として、以下の基準により評価した。評点3以上を合格とした。なお、LiDARコントラスト値が入射角20°の場合、4以上、入射角80°の場合、2以上であれば、通常のLiDAR受信装置を用いて、問題無くLiDAR波長を検出可能である。
入射角20°の場合;
5:試験片のLiDARコントラストが8以上
4:試験片のLiDARコントラストが6以上8未満
3:試験片のLiDAR反射率が4以上6未満
2:試験片のLiDAR反射率が2以上4未満
1:試験片のLiDAR反射率が2未満
入射角80°の場合;
5:試験片のLiDARコントラストが4以上
4:試験片のLiDARコントラストが3以上4未満
3:試験片のLiDAR反射率が2以上3未満
2:試験片のLiDAR反射率が1以上2未満
1:試験片のLiDAR反射率が1未満
【0222】
【0223】
実施例1~14は、本開示の実施例であり、得られた塗膜は、目視外観が良好で、且つLiDAR視認性も良好であった。
比較例1は、体質顔料(D)を含まない例であり、得られた塗膜は、LiDAR視認性は良好であったが、目視外観が十分に満足できるものでなかった。
比較例2は、体質顔料(D)の代わりに二酸化ケイ素を含む例であり、塗料組成物を調製することができなかった。
比較例3は、着色顔料(B)として近赤外線反射率が60%以上である白色顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料及び近赤外線反射率が30%以上である黒色顔料のいずれも含まない例であり、得られた塗膜の目視外観は良好であったが、LiDAR視認性が十分に満足できるものではなかった。
【産業上の利用可能性】
【0224】
本開示の塗膜は、再帰反射性を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制し得る。そのため、本開示の塗料組成物は、AGVのみならず、自動車の自動運転技術や電子機器、各種産業において、広く用いられる。
【要約】
【課題】本開示は、得られる塗膜において、再帰反射性を維持しつつ、環境光、特にレーザー光の照射部及び反射光の検出部の逆方向から照射される光による塗膜の白化を抑制することを目的とする。
【解決手段】本開示の塗料組成物は、近赤外光を用いたセンシングの検出対象物用塗料組成物であり、
塗膜形成樹脂(A)、着色顔料(B)及び体質顔料(D)を含み、
前記着色顔料(B)は、800~2,500nmの波長域における反射率を近赤外線反射率としたとき、近赤外線反射率が60%以上である白色系顔料、近赤外線反射率が50%以上である有彩色顔料、及び、近赤外線反射率が30%以上である黒色系顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記体質顔料(D)は、炭酸塩(D1)及びメタケイ酸塩(D2)から選ばれる1種又は2種以上を含む。
【選択図】なし