塗膜形成方法
【課題】
自動車車体外板等の各種工業製品に対して、漆の溜め色を再現し、透明感や彩度感に優れた光塗膜形成方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装することを特徴とする塗膜形成方法に関するものである。
自動車車体外板等の各種工業製品に対して、漆の溜め色を再現し、透明感や彩度感に優れた光塗膜形成方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装することを特徴とする塗膜形成方法に関するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然漆の溜め色を表現可能な塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内装部品、外装材や工業製品の塗装には、金属やプラスチック等の素材を長期間保護するために、耐候性、耐水性、耐薬品性等が要求される。さらに近年は、上記各種製品の商品力を高めるために、塗装により新しい質感を提供することが要求されている。高い塗色の質感の一つとして、天然漆の溜め色が挙げられる。そこで、天然漆の質感を工業的に再現できる手法が追求されてきた。
【０００３】
特許文献１には、天然漆の如き質感を持ち、耐候性に優れる漆調複層塗膜形成方法として、基材上に、カーボンブラック顔料を塗料中のビヒクル固形分１００重量部に対して１〜１５重量部含む第１ベース塗料を塗装し、得られた塗膜上に、着色剤として黒色染料を含む第２ベース塗料を塗装し、さらに得られた塗膜上に艶調整剤としてセラミックビーズを塗料中のビヒクル固形分１００重量部に対して１〜１０重量部含むクリヤー塗料を塗装する方法が開示されている。この方法により、漆の質感をある程度得ることができるが、艶調整剤を含む複層塗膜であり、透明感や彩度感が不十分である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３９５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、漆の溜め色を再現し、透明感や彩度感に優れた塗膜形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
１．Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装して得られる塗膜形成方法、
２．前記基材が、黒色ベース塗料を塗装して得られたものである１項に記載の塗膜形成方法、
３．メタリックベース塗料に配合せしめる鱗片状アルミニウム顔料が蒸着アルミニウムフレーク顔料である１項又は２項に記載の塗膜形成方法、
４．第２カラークリヤー塗料に配合せしめる染料が、黒色染料である１〜３項のいずれか１項に記載の塗膜形成方法、
５．第２カラークリヤー塗料を塗装後さらにトップクリヤー塗料を塗装する１〜４項のいずれか１項に記載の塗膜形成方法
に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装することによって、天然漆の溜め色の質感を有する塗膜を安定して形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明方法において、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料をＬ＊値が３以下である基材上に塗装する。Ｌ＊値とは具体的には、１９７６年に国際照明委員会で規定され、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に採用されているＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊である。
【０００９】
基材としては、鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の金属やこれら金属の合金、及びこれらの金属によるメッキまたは蒸着が施された成型物、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の素材に黒色の下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させた塗膜形成材をを挙げることができる。上記素材に脱脂処理や表面処理を施した処理素材に黒色の下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させたものを基材としてもよい。さらに、黒色顔料や染料が練りこまれたプラスチックの成型物やさらに脱脂処理を施したものを基材としてもよい。
【００１０】
上記下塗り塗膜とは、素材表面を隠蔽したり、素材に防食性及び防錆性などを付与するために形成されるものであり、下塗り塗料を塗装し、硬化させることによって得ることができる。この下塗り塗料種としては特に限定されるものではなく、例えば、電着塗料、溶剤型プライマー等を挙げることができる。
【００１１】
また、上記中塗り塗膜とは、素材表面や下塗り塗膜を隠蔽したり、付着性や耐チッピング性などを付与するために形成されるものであり、素材表面や下塗り塗膜上に、中塗り塗料を塗装し、硬化させることによって得ることができる。この中塗り塗料種としては特に限定されるものではなく、既知のものを使用でき、例えば、熱硬化性樹脂組成物及び着色顔料を含有する有機溶剤系又は水系の中塗り塗料を好ましく使用できる。特に着色顔料として、黒色顔料であるカーボンブラック顔料を配合したものを使用することが好ましい。
【００１２】
本発明方法において、基材として、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜を形成させたものを使用する場合においては、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜を加熱し、架橋硬化後に後述する次工程の塗料を塗装することができるが、また、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜が未硬化の状態で、次工程の塗料を塗装することもでき、本発明方法は、この場合も包含する。
【００１３】
本発明方法では、上記基材にさらに黒色ベース塗料を塗装せしめたものを基材としてもよい。黒色ベース塗料は、黒色顔料及びビヒクル形成成分を含む塗料であって、該黒色顔料としては、インク用、塗料用及びプラスチック着色用として従来公知の黒色顔料を１種あるいは２種以上を組み合わせて含有することができる。具体的には、カーボンブラック顔料、複合酸化物系顔料、黒色酸化鉄顔料、アニリンブラック顔料等が挙げられるが、特に限定されるものではない。カーボンブラック顔料を好ましく使用することができるが、求める色調に応じて１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１４】
上記黒色顔料の配合量は、得られる塗膜の色調や仕上がり外観の点から黒色ベース塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、２０質量部以下が好ましく、より好ましくは１〜１０質量部、好ましくは２〜７質量部である。
【００１５】
黒色ベース塗料のビヒクル成分である樹脂成分としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には、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を、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）などの架橋剤と併用したものが挙げられ、これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００１６】
さらに、第１ベース塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００１７】
黒色ベース塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２０秒／フォ−ドカップ＃３に調整しておくことが好ましい。
【００１８】
黒色ベース塗料は、静電塗装、エアースプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜２５μｍの範囲内とするのが、塗膜の平滑性の点から好ましい。第１ベース塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００１９】
本発明において、黒色ベース塗料を塗装せしめる場合においては、塗装後、加熱し、架橋硬化後に後述するメタリックベース塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、メタリックベース塗料を塗装することができる。
【００２０】
本発明方法では、上記の如き基材にメタリックベース塗料を塗装する。メタリックベース塗料は、下地を隠蔽し、複層塗膜において光輝感を付与する塗料であって、鱗片状アルミニウム顔料を含有することが好ましい。鱗片状アルミニウム顔料は、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、また厚さは、０．０１μｍ〜１０μｍ、特に０．１μｍ〜５μｍの範囲内のものが、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。
【００２１】
本発明においては特に、蒸着アルミニウムフレーク顔料を使うことが、複層塗膜における光輝感をより向上せしめる点から好ましい。蒸着アルミニウムフレーク顔料とは、蒸着アルミニウム膜を細断して鱗片状とした顔料である。例えば、配向ポリプロピレン、結晶性ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムをベースフィルムとして用い、その上に剥離剤を塗布し、剥離剤の上にアルミニウム蒸着を行い、アルミニウム蒸着後、蒸着アルミニウム の酸化を防止するため、例えば蒸着面の上にトップコート剤を塗布する。剥離剤及びトップコート剤としては、例えば、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ニトロセルロース、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂、塩素化ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、塩素化ＥＶＡ樹脂、石油系樹脂等の樹脂を用いることができる。その後に、上記蒸着アルミニウム膜を上記ベースフィルムから剥離し、これを細断することにより鱗片状のアルミニウムとし、さらに分級することにより製造することができる。
【００２２】
本発明において、鱗片状アルミニウム顔料として、蒸着アルミニウム顔料を使用しない場合について説明する。
【００２３】
本発明のメタリックベース塗料において、上記鱗片状アルミニウム顔料の配合量は、得られる塗膜の光輝感の点から、後述する樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、０．１〜５０質量部の範囲内であることが好ましく、０．５〜４０質量部の範囲内であることがより好ましい。
【００２４】
メタリックベース塗料には、鱗片状アルミニウム顔料のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には、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を、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）などの架橋剤と併用したものが挙げられ、これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００２５】
さらに、メタリックベース塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００２６】
メタリックベース塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２０秒／フォ−ドカップ＃３に調整しておくことが好ましい。
【００２７】
メタリックベース塗料は、静電塗装、エアースプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜２５μｍの範囲内とするのが、塗膜の平滑性の点から好ましい。メタリックベース塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００２８】
次にメタリックベース塗料に蒸着アルミニウム顔料を配合せしめる場合について説明する。配合量は、得られる塗膜の光輝感の点から、上記樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、１０〜１００質量部の範囲内であることが好ましく、３０〜６０質量部の範囲内であることがより好ましい。塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜３０質量％、好ましくは３〜１５質量％に調整しておくことが好ましい。さらに膜厚は硬化塗膜に基づいて０．５〜１μｍの範囲内とするのが、後述する第１カラークリヤー塗料による塗膜との付着性の点から好ましい。
【００２９】
本発明方法において、メタリックベース塗料は、塗装後、加熱し、架橋硬化後に第１カラークリヤー塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、第１カラークリヤー塗料を塗装することができる。
【００３０】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料は、複層塗膜において深み感を決定する塗料であって、着色材として染料及び／又は着色顔料を含有する。該染料としては、インク用、塗料用及びプラスチック着色用として従来公知の染料を１種あるいは２種以上を組み合わせて含有することができる。該染料の具体例としては、アゾ系染料、トリフェニルメタン系染料を挙げることができる。好ましくは、耐候性の点からアゾ系染料のうち特に金属錯塩系の染料を使用することができるが、限定されるものではなく、求める色調に応じて前記の染料を１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３１】
着色材として染料を配合する場合その配合量は、得られる複層塗膜の色調の点から第１カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．５〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部の範囲内である。
【００３２】
上記着色顔料としては、インク用、塗料用、プラスチック着色用として従来公知の顔料を１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。該着色顔料としては、インク用、塗料用、プラスチック着色用として従来公知の顔料を１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。着色顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物顔料、チタンイエロー等の複合酸化金属顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属キレートアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、ジオキサン系顔料、インジゴ系顔料等を挙げることができるが、複層塗膜において漆の溜め色を表現するために、ペリレン顔料、キナクリドン顔料やフタロシアニン顔料の中でも透明性が高く、一次粒子径が小さい着色顔料を使用することが好ましい。該着色顔料の一次粒子径としては、３〜２００ｎｍのものが透明性、着色力の点から好ましく、特に好ましくは、一次粒子径が５〜１００ｎｍのものである。
【００３３】
第１カラークリヤー塗料に着色顔料を配合せしめる場合、その好ましい含有量は、塗装して得られる塗膜の仕上がり性から第１カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．５〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部の範囲内である。
【００３４】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料には、上記着色材のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、メタリックベース塗料において使用できるものと同様のものを使用することができるが、この中でも特に熱硬化性樹脂組成物が好ましい。これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００３５】
さらに、第１カラークリヤー塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００３６】
第１カラークリヤー塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２５秒／フォ−ドカップ＃４に調整しておくことが好ましい。
【００３７】
第１カラークリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は、塗膜の仕上がり性の点から、硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。第１カラークリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００３８】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料による塗膜は、特に硬化塗膜として２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて測定した可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率が６０％以上である。可視光領域の光線透過率とは、可視光光線を透過する割合であって、数値が大きいほど透明度が高いことを意味する。
【００３９】
本発明方法において、第１カラークリヤー塗料は、塗装後、加熱し、架橋硬化後に第２カラークリヤー塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、第２カラークリヤー塗料を塗装することができる。
【００４０】
本発明方法においては、第１カラークリヤー塗料を塗装後にその硬化若しくは未効果の塗膜上に第２カラークリヤー塗料を塗装することができるが、前述のメタリックベース塗料をさらに塗装し、その硬化若しくは未硬化の塗膜上に第１カラークリヤー塗料を塗装して、その後に第１カラークリヤー塗料の硬化若しくは未効果の塗膜上に第２カラークリヤー塗料を塗装してもよい。
【００４１】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料は、複層塗膜において奥行き感を付与する塗料であって、着色材として染料を含有する。該染料としては、第１カラークリヤー塗料において使用可能なものを同様に使用できるが、特に金属錯塩系の黒色染料を使用することができる。その配合量は、得られる複層塗膜の色調の点から第２カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３質量部の範囲内である。
【００４２】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料には、上記着色材のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、メタリックベース塗料において使用できるものと同様のものを使用することができるが、この中でも特に熱硬化性樹脂組成物が好ましい。これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００４３】
さらに、第２カラークリヤー塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００４４】
第２カラークリヤー塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２５秒／フォ−ドカップ＃４に調整しておくことが好ましい。
【００４５】
第２カラークリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は、塗膜の仕上がり性の点から、硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。第２カラークリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００４６】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料による塗膜は、第１カラークリヤー塗料による塗膜と同様に、硬化塗膜として２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて測定した可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率が４０％以上である。可視光領域の光線透過率とは、可視光光線を透過する割合であって、数値が大きいほど透明度が高いことを意味する。
【００４７】
本発明方法においては、さらに第２カラークリヤー塗料を塗装後、加熱し、架橋硬化後、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、塗膜を保護し。優れた意匠性を継続させることを目的として、トップクリヤー塗料を塗装することができる。
【００４８】
本発明の塗膜形成方法におけるトップクリヤー塗料は、樹脂成分および溶剤を主成分とし、さらに必要に応じてその他の塗料用添加剤などを配合してなる無色の透明塗膜を形成する液状塗料である。
【００４９】
本発明方法におけるトップクリヤー塗料としては、従来公知のものが制限なく使用できる。例えば、基体樹脂及び架橋剤を含有する液状もしくは粉体状の塗料組成物が適用できる。基体樹脂の例としては、水酸基、カルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基などの架橋性官能基を含有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコン含有樹脂などが挙げられる。架橋剤としては、前記基体樹脂の官能基と反応しうるメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物、ブロックポリイソシアネ−ト化合物、エポキシ化合物又は樹脂、カルボキシル基含有化合物又は樹脂、酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物又は樹脂等が挙げられる。また、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、レオロジーコントロール剤、酸化防止剤、表面調整剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【００５０】
上記トップクリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。トップクリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【実施例】
【００５１】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
基材の調整
１）脱脂及びりん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：関西ペイント株式会社製、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電着塗膜を得た。
【００５２】
得られた電着塗面に、中塗塗料「ル−ガベ−ク中塗り黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚３０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて、中塗塗膜を形成して基材１を得た。
２）脱脂及びりん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：関西ペイント株式会社製、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電着塗膜を得た。
【００５３】
得られた電着塗面に、中塗塗料「ル−ガベ−ク中塗り黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚３０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて、中塗塗膜を形成した塗板にさらに黒色ベース塗料「アミラック１０００黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚２０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて基材２を得た。
【００５４】
基材１及び基材２を多角度分光光度計（ＭＡ−６８ＩＩ、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を使用して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を測定した。基材１はＬ＊＝２．４、基材２はＬ＊＝１．７であった（４５度から照明光を照射して正反射光に対して４５度の角度で受光）。
塗料の調整
１）メタリックベース塗料１
水酸基含有アクリル樹脂（水酸基価１００、数平均分子量２００００）及びメラミン樹脂からなる樹脂成分１００質量部（固形分）あたり、「ＡＬＵＭＩＮＩＵＭ ＰＡＳＴＥ ＧＸ−３１００」（商品名、鱗片状アルミニウム顔料、固形分７９質量％、旭化成ケミカルズ社製）を固形分として１５質量部配合して攪拌混合し、塗装に適正な粘度に希釈して、固形分約２８％の有機溶剤型塗料を調整し、メタリックベース塗料１を調製した。
２）メタリックベース塗料２
「アクリック１０００クリヤー」（商品名：関西ペイント株式会社製、ニトロセルロース変性アクリル系、有機溶剤型）の樹脂成分１００質量部（固形分）あたり、「メタシーンスラリー７１−００１０」（商品名、蒸着アルミニウム顔料、固形分９０質量％、東洋アルミ社製）を固形分として４０質量部配合して攪拌混合し、希釈して固形分約５％の有機溶剤型塗料を調整し、メタリックベース塗料２を調製した。
３）クリヤー塗料
「ル−ガベ−ククリヤ−」（関西ペイント製、商品名、アクリル樹脂・アミノ樹脂系、有機溶剤型）に着色材や艶調整材を表１に示す比率で配合して攪拌混合して、塗装に適正な粘度となるように希釈して、固形分約３５％の有機溶剤型塗料を調整し、クリヤー塗料１〜３を作成した。また、同じ市販のクリヤー塗料を適正な粘度となるように有機溶剤を添加することにより希釈して、トップクリヤー塗料を作成した。
【００５５】
クリヤー塗料１及びクリヤー塗料２を各々エアスプレーを用いて、２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率を測定した。光線透過率はクリヤー塗料１が６８％、クリヤー塗料２が４４％であった。
【００５６】
【表１】
【００５７】
試験板の作成
以下の手順にて、表２に示す構成となるようにメタリックベース塗料、クリヤー塗料およびトップクリヤー塗料を塗装して試験板とした。
（メタリックベース塗料１の塗装）
（１）作成した基材に、（２）で作成したメタリックベース１塗料をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、１０μｍとなるように塗装した。
（メタリックベース塗料２の塗装）
（１）作成した基材に、（２）で作成したメタリックベース２塗料をエアスプレー塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、１μｍとなるように塗装した。
（カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料の塗装）
上記メタリックベース塗料を塗装した室内にて放置し、ついで、その未硬化の塗面に、（２）で作成したカラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料をＲＥＡガンを用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、２０μｍとなるように塗装した。
（カラークリヤー塗料２の塗装）
上記カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料を塗装した塗板を室内にて放置し、ついで、その未硬化の塗面に、（２）で作成したカラークリヤー塗料２をＲＥＡガンを用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、２０μｍとなるように塗装した。
（クリヤー塗料の塗装）
上記カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料を塗装した塗板を室温にて１５分間放置し、ついで、これらの未硬化塗面に（２）で作成したクリヤー塗料をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で硬化塗膜として、３０μｍ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硬化せしめて試験板とした。
（評価試験）
実施例及び比較例で作成した試験板について、目視にて意匠性を評価し、併せて測色を行なって深み感指数を計算した。また、促進耐候性試験を行なった。
【００５８】
深み感指数とは、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊表色系におけるＣ＊／Ｌ＊であって、高いほど深み感に優れることを意味する。具体的には、多角度分光光度計（ＭＡ−６８ＩＩ、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を使用して、Ｌ＊及びＣ＊を測定して計算することができる。（４５度から照明光を照射して正反射光に対して４５度の角度で受光）
促進耐候性試験には、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分間の降雨条件における同ランプの照射による２時間を１サイクルとして、５００サイクルの繰り返し試験の終了後に、実験室内に保管しておいた控え塗板と比較して評価を行なった。結果を表２に示した。
【００５９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の塗膜形成方法は、各種工業製品、特に自動車車体の外板に適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然漆の溜め色を表現可能な塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内装部品、外装材や工業製品の塗装には、金属やプラスチック等の素材を長期間保護するために、耐候性、耐水性、耐薬品性等が要求される。さらに近年は、上記各種製品の商品力を高めるために、塗装により新しい質感を提供することが要求されている。高い塗色の質感の一つとして、天然漆の溜め色が挙げられる。そこで、天然漆の質感を工業的に再現できる手法が追求されてきた。
【０００３】
特許文献１には、天然漆の如き質感を持ち、耐候性に優れる漆調複層塗膜形成方法として、基材上に、カーボンブラック顔料を塗料中のビヒクル固形分１００重量部に対して１〜１５重量部含む第１ベース塗料を塗装し、得られた塗膜上に、着色剤として黒色染料を含む第２ベース塗料を塗装し、さらに得られた塗膜上に艶調整剤としてセラミックビーズを塗料中のビヒクル固形分１００重量部に対して１〜１０重量部含むクリヤー塗料を塗装する方法が開示されている。この方法により、漆の質感をある程度得ることができるが、艶調整剤を含む複層塗膜であり、透明感や彩度感が不十分である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３９５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、漆の溜め色を再現し、透明感や彩度感に優れた塗膜形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
１．Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装して得られる塗膜形成方法、
２．前記基材が、黒色ベース塗料を塗装して得られたものである１項に記載の塗膜形成方法、
３．メタリックベース塗料に配合せしめる鱗片状アルミニウム顔料が蒸着アルミニウムフレーク顔料である１項又は２項に記載の塗膜形成方法、
４．第２カラークリヤー塗料に配合せしめる染料が、黒色染料である１〜３項のいずれか１項に記載の塗膜形成方法、
５．第２カラークリヤー塗料を塗装後さらにトップクリヤー塗料を塗装する１〜４項のいずれか１項に記載の塗膜形成方法
に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装することによって、天然漆の溜め色の質感を有する塗膜を安定して形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明方法において、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料をＬ＊値が３以下である基材上に塗装する。Ｌ＊値とは具体的には、１９７６年に国際照明委員会で規定され、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に採用されているＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊である。
【０００９】
基材としては、鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の金属やこれら金属の合金、及びこれらの金属によるメッキまたは蒸着が施された成型物、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の素材に黒色の下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させた塗膜形成材をを挙げることができる。上記素材に脱脂処理や表面処理を施した処理素材に黒色の下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させたものを基材としてもよい。さらに、黒色顔料や染料が練りこまれたプラスチックの成型物やさらに脱脂処理を施したものを基材としてもよい。
【００１０】
上記下塗り塗膜とは、素材表面を隠蔽したり、素材に防食性及び防錆性などを付与するために形成されるものであり、下塗り塗料を塗装し、硬化させることによって得ることができる。この下塗り塗料種としては特に限定されるものではなく、例えば、電着塗料、溶剤型プライマー等を挙げることができる。
【００１１】
また、上記中塗り塗膜とは、素材表面や下塗り塗膜を隠蔽したり、付着性や耐チッピング性などを付与するために形成されるものであり、素材表面や下塗り塗膜上に、中塗り塗料を塗装し、硬化させることによって得ることができる。この中塗り塗料種としては特に限定されるものではなく、既知のものを使用でき、例えば、熱硬化性樹脂組成物及び着色顔料を含有する有機溶剤系又は水系の中塗り塗料を好ましく使用できる。特に着色顔料として、黒色顔料であるカーボンブラック顔料を配合したものを使用することが好ましい。
【００１２】
本発明方法において、基材として、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜を形成させたものを使用する場合においては、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜を加熱し、架橋硬化後に後述する次工程の塗料を塗装することができるが、また、下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜が未硬化の状態で、次工程の塗料を塗装することもでき、本発明方法は、この場合も包含する。
【００１３】
本発明方法では、上記基材にさらに黒色ベース塗料を塗装せしめたものを基材としてもよい。黒色ベース塗料は、黒色顔料及びビヒクル形成成分を含む塗料であって、該黒色顔料としては、インク用、塗料用及びプラスチック着色用として従来公知の黒色顔料を１種あるいは２種以上を組み合わせて含有することができる。具体的には、カーボンブラック顔料、複合酸化物系顔料、黒色酸化鉄顔料、アニリンブラック顔料等が挙げられるが、特に限定されるものではない。カーボンブラック顔料を好ましく使用することができるが、求める色調に応じて１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１４】
上記黒色顔料の配合量は、得られる塗膜の色調や仕上がり外観の点から黒色ベース塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、２０質量部以下が好ましく、より好ましくは１〜１０質量部、好ましくは２〜７質量部である。
【００１５】
黒色ベース塗料のビヒクル成分である樹脂成分としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には、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を、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）などの架橋剤と併用したものが挙げられ、これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００１６】
さらに、第１ベース塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００１７】
黒色ベース塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２０秒／フォ−ドカップ＃３に調整しておくことが好ましい。
【００１８】
黒色ベース塗料は、静電塗装、エアースプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜２５μｍの範囲内とするのが、塗膜の平滑性の点から好ましい。第１ベース塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００１９】
本発明において、黒色ベース塗料を塗装せしめる場合においては、塗装後、加熱し、架橋硬化後に後述するメタリックベース塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、メタリックベース塗料を塗装することができる。
【００２０】
本発明方法では、上記の如き基材にメタリックベース塗料を塗装する。メタリックベース塗料は、下地を隠蔽し、複層塗膜において光輝感を付与する塗料であって、鱗片状アルミニウム顔料を含有することが好ましい。鱗片状アルミニウム顔料は、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、また厚さは、０．０１μｍ〜１０μｍ、特に０．１μｍ〜５μｍの範囲内のものが、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。
【００２１】
本発明においては特に、蒸着アルミニウムフレーク顔料を使うことが、複層塗膜における光輝感をより向上せしめる点から好ましい。蒸着アルミニウムフレーク顔料とは、蒸着アルミニウム膜を細断して鱗片状とした顔料である。例えば、配向ポリプロピレン、結晶性ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムをベースフィルムとして用い、その上に剥離剤を塗布し、剥離剤の上にアルミニウム蒸着を行い、アルミニウム蒸着後、蒸着アルミニウム の酸化を防止するため、例えば蒸着面の上にトップコート剤を塗布する。剥離剤及びトップコート剤としては、例えば、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ニトロセルロース、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂、塩素化ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、塩素化ＥＶＡ樹脂、石油系樹脂等の樹脂を用いることができる。その後に、上記蒸着アルミニウム膜を上記ベースフィルムから剥離し、これを細断することにより鱗片状のアルミニウムとし、さらに分級することにより製造することができる。
【００２２】
本発明において、鱗片状アルミニウム顔料として、蒸着アルミニウム顔料を使用しない場合について説明する。
【００２３】
本発明のメタリックベース塗料において、上記鱗片状アルミニウム顔料の配合量は、得られる塗膜の光輝感の点から、後述する樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、０．１〜５０質量部の範囲内であることが好ましく、０．５〜４０質量部の範囲内であることがより好ましい。
【００２４】
メタリックベース塗料には、鱗片状アルミニウム顔料のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には、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を、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）などの架橋剤と併用したものが挙げられ、これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００２５】
さらに、メタリックベース塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００２６】
メタリックベース塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２０秒／フォ−ドカップ＃３に調整しておくことが好ましい。
【００２７】
メタリックベース塗料は、静電塗装、エアースプレー、エアレススプレーなどの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜２５μｍの範囲内とするのが、塗膜の平滑性の点から好ましい。メタリックベース塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００２８】
次にメタリックベース塗料に蒸着アルミニウム顔料を配合せしめる場合について説明する。配合量は、得られる塗膜の光輝感の点から、上記樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、１０〜１００質量部の範囲内であることが好ましく、３０〜６０質量部の範囲内であることがより好ましい。塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜３０質量％、好ましくは３〜１５質量％に調整しておくことが好ましい。さらに膜厚は硬化塗膜に基づいて０．５〜１μｍの範囲内とするのが、後述する第１カラークリヤー塗料による塗膜との付着性の点から好ましい。
【００２９】
本発明方法において、メタリックベース塗料は、塗装後、加熱し、架橋硬化後に第１カラークリヤー塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、第１カラークリヤー塗料を塗装することができる。
【００３０】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料は、複層塗膜において深み感を決定する塗料であって、着色材として染料及び／又は着色顔料を含有する。該染料としては、インク用、塗料用及びプラスチック着色用として従来公知の染料を１種あるいは２種以上を組み合わせて含有することができる。該染料の具体例としては、アゾ系染料、トリフェニルメタン系染料を挙げることができる。好ましくは、耐候性の点からアゾ系染料のうち特に金属錯塩系の染料を使用することができるが、限定されるものではなく、求める色調に応じて前記の染料を１種あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３１】
着色材として染料を配合する場合その配合量は、得られる複層塗膜の色調の点から第１カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．５〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部の範囲内である。
【００３２】
上記着色顔料としては、インク用、塗料用、プラスチック着色用として従来公知の顔料を１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。該着色顔料としては、インク用、塗料用、プラスチック着色用として従来公知の顔料を１種あるいは２種以上組み合わせて使用することができる。着色顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物顔料、チタンイエロー等の複合酸化金属顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属キレートアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、ジオキサン系顔料、インジゴ系顔料等を挙げることができるが、複層塗膜において漆の溜め色を表現するために、ペリレン顔料、キナクリドン顔料やフタロシアニン顔料の中でも透明性が高く、一次粒子径が小さい着色顔料を使用することが好ましい。該着色顔料の一次粒子径としては、３〜２００ｎｍのものが透明性、着色力の点から好ましく、特に好ましくは、一次粒子径が５〜１００ｎｍのものである。
【００３３】
第１カラークリヤー塗料に着色顔料を配合せしめる場合、その好ましい含有量は、塗装して得られる塗膜の仕上がり性から第１カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．５〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部の範囲内である。
【００３４】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料には、上記着色材のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、メタリックベース塗料において使用できるものと同様のものを使用することができるが、この中でも特に熱硬化性樹脂組成物が好ましい。これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００３５】
さらに、第１カラークリヤー塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００３６】
第１カラークリヤー塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２５秒／フォ−ドカップ＃４に調整しておくことが好ましい。
【００３７】
第１カラークリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は、塗膜の仕上がり性の点から、硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。第１カラークリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００３８】
本発明方法における第１カラークリヤー塗料による塗膜は、特に硬化塗膜として２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて測定した可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率が６０％以上である。可視光領域の光線透過率とは、可視光光線を透過する割合であって、数値が大きいほど透明度が高いことを意味する。
【００３９】
本発明方法において、第１カラークリヤー塗料は、塗装後、加熱し、架橋硬化後に第２カラークリヤー塗料を塗装することができるが、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、第２カラークリヤー塗料を塗装することができる。
【００４０】
本発明方法においては、第１カラークリヤー塗料を塗装後にその硬化若しくは未効果の塗膜上に第２カラークリヤー塗料を塗装することができるが、前述のメタリックベース塗料をさらに塗装し、その硬化若しくは未硬化の塗膜上に第１カラークリヤー塗料を塗装して、その後に第１カラークリヤー塗料の硬化若しくは未効果の塗膜上に第２カラークリヤー塗料を塗装してもよい。
【００４１】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料は、複層塗膜において奥行き感を付与する塗料であって、着色材として染料を含有する。該染料としては、第１カラークリヤー塗料において使用可能なものを同様に使用できるが、特に金属錯塩系の黒色染料を使用することができる。その配合量は、得られる複層塗膜の色調の点から第２カラークリヤー塗料中のビヒクル固形分１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３質量部の範囲内である。
【００４２】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料には、上記着色材のほかに、ビヒクルとして、樹脂成分を含有することができる。樹脂成分としては、メタリックベース塗料において使用できるものと同様のものを使用することができるが、この中でも特に熱硬化性樹脂組成物が好ましい。これらは有機溶剤及び／又は水などの溶媒に溶解または分散して使用される。
【００４３】
さらに、第２カラークリヤー塗料には、必要に応じて、水あるいは有機溶剤等の溶媒、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤、体質顔料などを適宜配合することができる。
【００４４】
第２カラークリヤー塗料は、前述の成分を混合分散せしめることによって調製することができる。通常、塗装に際して、固形分含有率を、塗料組成物に基づいて、１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％に、また、２０℃における粘度を１５〜２５秒／フォ−ドカップ＃４に調整しておくことが好ましい。
【００４５】
第２カラークリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は、塗膜の仕上がり性の点から、硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。第２カラークリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜約１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【００４６】
本発明方法における第２カラークリヤー塗料による塗膜は、第１カラークリヤー塗料による塗膜と同様に、硬化塗膜として２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて測定した可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率が４０％以上である。可視光領域の光線透過率とは、可視光光線を透過する割合であって、数値が大きいほど透明度が高いことを意味する。
【００４７】
本発明方法においては、さらに第２カラークリヤー塗料を塗装後、加熱し、架橋硬化後、または加熱硬化させることなく未架橋硬化の状態で、塗膜を保護し。優れた意匠性を継続させることを目的として、トップクリヤー塗料を塗装することができる。
【００４８】
本発明の塗膜形成方法におけるトップクリヤー塗料は、樹脂成分および溶剤を主成分とし、さらに必要に応じてその他の塗料用添加剤などを配合してなる無色の透明塗膜を形成する液状塗料である。
【００４９】
本発明方法におけるトップクリヤー塗料としては、従来公知のものが制限なく使用できる。例えば、基体樹脂及び架橋剤を含有する液状もしくは粉体状の塗料組成物が適用できる。基体樹脂の例としては、水酸基、カルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基などの架橋性官能基を含有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコン含有樹脂などが挙げられる。架橋剤としては、前記基体樹脂の官能基と反応しうるメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物、ブロックポリイソシアネ−ト化合物、エポキシ化合物又は樹脂、カルボキシル基含有化合物又は樹脂、酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物又は樹脂等が挙げられる。また、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、レオロジーコントロール剤、酸化防止剤、表面調整剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【００５０】
上記トップクリヤー塗料は、静電塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて５〜４０μｍの範囲内とするのが好ましい。トップクリヤー塗料の塗膜それ自体は約７０〜１５０℃の温度で架橋硬化させることができる。
【実施例】
【００５１】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
基材の調整
１）脱脂及びりん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：関西ペイント株式会社製、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電着塗膜を得た。
【００５２】
得られた電着塗面に、中塗塗料「ル−ガベ−ク中塗り黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚３０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて、中塗塗膜を形成して基材１を得た。
２）脱脂及びりん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：関西ペイント株式会社製、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電着塗膜を得た。
【００５３】
得られた電着塗面に、中塗塗料「ル−ガベ−ク中塗り黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚３０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて、中塗塗膜を形成した塗板にさらに黒色ベース塗料「アミラック１０００黒」（商品名：関西ペイント株式会社製、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型）をエアスプレーにて硬化塗膜に基づいて膜厚２０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させて基材２を得た。
【００５４】
基材１及び基材２を多角度分光光度計（ＭＡ−６８ＩＩ、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を使用して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を測定した。基材１はＬ＊＝２．４、基材２はＬ＊＝１．７であった（４５度から照明光を照射して正反射光に対して４５度の角度で受光）。
塗料の調整
１）メタリックベース塗料１
水酸基含有アクリル樹脂（水酸基価１００、数平均分子量２００００）及びメラミン樹脂からなる樹脂成分１００質量部（固形分）あたり、「ＡＬＵＭＩＮＩＵＭ ＰＡＳＴＥ ＧＸ−３１００」（商品名、鱗片状アルミニウム顔料、固形分７９質量％、旭化成ケミカルズ社製）を固形分として１５質量部配合して攪拌混合し、塗装に適正な粘度に希釈して、固形分約２８％の有機溶剤型塗料を調整し、メタリックベース塗料１を調製した。
２）メタリックベース塗料２
「アクリック１０００クリヤー」（商品名：関西ペイント株式会社製、ニトロセルロース変性アクリル系、有機溶剤型）の樹脂成分１００質量部（固形分）あたり、「メタシーンスラリー７１−００１０」（商品名、蒸着アルミニウム顔料、固形分９０質量％、東洋アルミ社製）を固形分として４０質量部配合して攪拌混合し、希釈して固形分約５％の有機溶剤型塗料を調整し、メタリックベース塗料２を調製した。
３）クリヤー塗料
「ル−ガベ−ククリヤ−」（関西ペイント製、商品名、アクリル樹脂・アミノ樹脂系、有機溶剤型）に着色材や艶調整材を表１に示す比率で配合して攪拌混合して、塗装に適正な粘度となるように希釈して、固形分約３５％の有機溶剤型塗料を調整し、クリヤー塗料１〜３を作成した。また、同じ市販のクリヤー塗料を適正な粘度となるように有機溶剤を添加することにより希釈して、トップクリヤー塗料を作成した。
【００５５】
クリヤー塗料１及びクリヤー塗料２を各々エアスプレーを用いて、２５μｍの膜厚となるように平滑なＰＴＦＥ板に塗装後、乾燥硬化させたものを剥離した塗膜を分光光度計「ＭＰＳ−２４５０」（商品名：島津製作所製）にて可視光領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における光線透過率を測定した。光線透過率はクリヤー塗料１が６８％、クリヤー塗料２が４４％であった。
【００５６】
【表１】
【００５７】
試験板の作成
以下の手順にて、表２に示す構成となるようにメタリックベース塗料、クリヤー塗料およびトップクリヤー塗料を塗装して試験板とした。
（メタリックベース塗料１の塗装）
（１）作成した基材に、（２）で作成したメタリックベース１塗料をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、１０μｍとなるように塗装した。
（メタリックベース塗料２の塗装）
（１）作成した基材に、（２）で作成したメタリックベース２塗料をエアスプレー塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、１μｍとなるように塗装した。
（カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料の塗装）
上記メタリックベース塗料を塗装した室内にて放置し、ついで、その未硬化の塗面に、（２）で作成したカラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料をＲＥＡガンを用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、２０μｍとなるように塗装した。
（カラークリヤー塗料２の塗装）
上記カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料を塗装した塗板を室内にて放置し、ついで、その未硬化の塗面に、（２）で作成したカラークリヤー塗料２をＲＥＡガンを用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で、硬化塗膜として、２０μｍとなるように塗装した。
（クリヤー塗料の塗装）
上記カラークリヤー塗料１及び艶調整クリヤー塗料を塗装した塗板を室温にて１５分間放置し、ついで、これらの未硬化塗面に（２）で作成したクリヤー塗料をミニベル型回転式静電塗装機を用いて、ブ−ス温度２０℃、湿度７５％の条件で硬化塗膜として、３０μｍ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硬化せしめて試験板とした。
（評価試験）
実施例及び比較例で作成した試験板について、目視にて意匠性を評価し、併せて測色を行なって深み感指数を計算した。また、促進耐候性試験を行なった。
【００５８】
深み感指数とは、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊表色系におけるＣ＊／Ｌ＊であって、高いほど深み感に優れることを意味する。具体的には、多角度分光光度計（ＭＡ−６８ＩＩ、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を使用して、Ｌ＊及びＣ＊を測定して計算することができる。（４５度から照明光を照射して正反射光に対して４５度の角度で受光）
促進耐候性試験には、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分間の降雨条件における同ランプの照射による２時間を１サイクルとして、５００サイクルの繰り返し試験の終了後に、実験室内に保管しておいた控え塗板と比較して評価を行なった。結果を表２に示した。
【００５９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の塗膜形成方法は、各種工業製品、特に自動車車体の外板に適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装して得られる塗膜形成方法。
【請求項２】
前記基材が、黒色ベース塗料を塗装して得られたものである請求項１記載の塗膜形成方法。
【請求項３】
メタリックベース塗料に配合せしめる鱗片状アルミニウム顔料が蒸着アルミニウムフレーク顔料である請求項１又は２に記載の塗膜形成方法。
【請求項４】
第２カラークリヤー塗料に配合せしめる染料が、黒色染料である請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗膜形成方法。
【請求項５】
第２カラークリヤー塗料を塗装後さらにトップクリヤー塗料を塗装する請求項１又は２に記載の塗膜形成方法。
【請求項１】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値が３以下である基材上に、鱗片状アルミニウム顔料を含むメタリックベース塗料、染料及び／又は着色顔料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上となる第１カラークリヤー塗料、染料を含み硬化塗膜として２０μｍの膜厚となるように塗装して得られる塗膜の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率が４０％以上となる第２カラークリヤー塗料を順次塗装して得られる塗膜形成方法。
【請求項２】
前記基材が、黒色ベース塗料を塗装して得られたものである請求項１記載の塗膜形成方法。
【請求項３】
メタリックベース塗料に配合せしめる鱗片状アルミニウム顔料が蒸着アルミニウムフレーク顔料である請求項１又は２に記載の塗膜形成方法。
【請求項４】
第２カラークリヤー塗料に配合せしめる染料が、黒色染料である請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗膜形成方法。
【請求項５】
第２カラークリヤー塗料を塗装後さらにトップクリヤー塗料を塗装する請求項１又は２に記載の塗膜形成方法。
【公開番号】特開２００８−３０２２８６（Ｐ２００８−３０２２８６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５１０２３（Ｐ２００７−１５１０２３）
【出願日】平成１９年６月６日（２００７．６．６）
【出願人】（０００００１４０９）関西ペイント株式会社 (815)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月６日（２００７．６．６）
【出願人】（０００００１４０９）関西ペイント株式会社 (815)
【Ｆターム（参考）】
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