JPH0653259B2 - 凹凸模様塗膜の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は意匠性に優れた凹凸模様塗膜の形成方法に関す
るものである。

＜従来の技術及びその解決すべき課題＞ 近年、消費者の高級品志向やニーズの多様化から家電製
品、建材等の各種被塗物に凹凸模様塗膜を施した意匠性
のある被塗物が望まれてきている。

従来、被塗物に凹凸模様塗膜を施す方法としては次の方
法が代表的なものとして知られている。

(イ)シリコーンオイルやビニル系消泡剤等の、結合剤で
ある樹脂と相溶性の悪い添加剤を配合した塗料を塗布す
る方法。

(ロ)発泡剤を配合した塗料を塗布する方法。

(ハ)未硬化塗膜をエンボス版でエンボス加工する方法。

しかしながら、前記(イ)の方法はハジキを利用した、ま
た前記(ロ)の方法は発泡を利用した、いずれも斑点状の
凹凸模様塗膜を形成するものであり、それなりに意匠性
ある塗膜が得られものの、所望する任意の凹凸模様を形
成することが出来ず、また前記添加剤はその添加量を適
量に調整しないと凹凸模様が不均一になり意匠性を損っ
たり、また塗膜欠陥が生じたりする問題点があった。

また、前記(ハ)の方法は、所望する任意の凹凸模様を形
成することが可能であるが、数十μｍの薄膜においては
適用出来ず、また少量多品種の生産には不適当であり、
さらに工程が増加するため生産効率が悪いといった問題
点があった。

本発明者等はこのような現状に鑑み、鋭意検討した結
果、特殊な第三成分である前記添加剤を添加することな
く、かつ数十μｍの薄膜においても所望する任意の凹凸
模様を形成することが可能な方法を見出し、本発明に至
ったものである。

＜課題を解決するための手段＞ 従って、本発明は、基材表面上に下塗塗料を塗布し、硬
化下塗塗膜を形成させた後、該下塗塗膜上に、溶剤量が
１〜５０重量％の中塗塗料〔もしくはインク（以下、両
者を「中塗塗料」という）〕を部分的に設け〔もしくは
印刷（以下、両者を「塗布」という）〕、次いでポリエ
ステル樹脂と表面張力が４０ダイン／cm以上のアミノプ
ラスト樹脂を結合剤とする上塗塗料を全面に塗り重ね、
焼付硬化せしめることを特徴とする凹凸模様塗膜の形成
方法に関するものである。

すなわち、本発明によると、第１図に示す如く、基材１
表面に硬化下塗塗膜２を施し、その上に中塗塗料を模様
状に塗布し、該模様状中塗塗膜３が未硬化（すなわち、
溶剤分が特定量残存している状態）の間に、特定の上塗
塗料を全面に塗り重ね、焼付けると予想外にも、中塗塗
膜３のほぼ外周部の上塗塗膜４が盛り上り、凸部を形成
する現象が生じてきた。

それ故本発明の方法によると中塗塗膜３の模様に応じ、
その外周部分の上塗塗膜４が凸部を形成し、所望する凹
凸模様塗膜が形成出来るのである。このような現象の原
因は定かではないが、恐らく下塗塗膜２は硬化してお
り、一方中塗塗膜３は未硬化であり、その結果塗面の表
面張力は前者の方が高く、濡れ易いため表面張力の高い
アミノプラスト樹脂を含む上塗塗料を塗布すると該塗料
が表面張力の高い方、すなわち下塗塗膜２の方へ寄ろう
とする傾向が現われ、かつ中塗塗膜３の溶剤揮発による
体積収縮が生じ、これらの相乗効果により前記現象が生
じるものと考えられる。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明において使用される下塗塗料は、常乾タイプの塗
料でもよいが、好適には焼付タイプの塗料が使用され
る。具体的には、通常広く利用されているポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の
水酸基を有する合成樹脂と、ブロック化ポリイソシアネ
ート、アミノプラスト樹脂等の架橋剤を結合剤とし、そ
れに溶剤、着色顔料（メタリック顔料、パール顔料を含
む）、体積顔料、各種添加剤等を任意に配合した熱硬化
性樹脂塗料が代表的なものとして挙げられるが、これら
に限定されるものではなく、後述する上塗塗料と密着性
のよい塗料であれば特に制限なく使用出来る。

本発明において使用される中塗塗料は前記下塗塗料と同
様な塗料が使用できるが、下塗塗料との密着のよいも
の、すなわち下塗塗料の結合剤と同種の結合剤もしくは
相溶性の良い結合剤を使用するのが望ましい。

溶剤として、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、ジエチレン
グリコールモノブチルエーテル、酢酸ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶
剤、ソルベッソ１５０、ソルベッソ２００（以上、エク
ソン化学社製）、ペガソールＲ−１５０（モービル石油
社製）、スワゾール＃１５００（丸善石油化学社製）等
の芳香族系溶剤、イソホロン等のケトン系溶剤などの蒸
発速度の小さい溶剤を併用し、中塗塗膜中の溶剤が急速
に揮発しないようにしたものが凹凸模様形成上望まし
い。

本発明において使用される上塗塗料は、ポリエステル樹
脂とその架橋剤であるアミノプラスト樹脂からなる結合
剤及び溶剤を必須成分とし、さらに必要に応じ着色顔料
（メタリック顔料、パール顔料を含む）、体質顔料、改
質剤、各種添加剤等を必要に応じ配合したものである。
前記ポリエステル樹脂は多価カルボン酸類と多価アルコ
ールとを常法に従って重合することにより得られるもの
である。

多価カルボン酸としては例えばオルソフタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼ
ライン酸、コハク酸、マレイン酸あるいはこれらの無水
物などが挙げられ、また多価アルコールとしては、例え
ばエチルングリコール、ジエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン、１，６−
ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、プロピレ
ングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトールなど
が挙げられる。

なお、ポリエステル樹脂の水酸基価は５〜１５０のもの
が適当である。また、数平均分子量は２，０００〜２
０，０００、好ましくは５，０００〜１０，０００のも
のが適当であり、この範囲より大きいと凸部が細かくな
り、一方小さいと凸部のシャープさがなくなり、凹凸感
が低下してくる傾向にある。

前記アミノプラスト樹脂はメラミン、尿素、ベンゾグア
ナミン等のアミノ化合物とアルデヒド化合物との縮合生
成物あるいは該縮合生成物をさらにメタノール、ブタノ
ール等のアルコールでエーテル化したものであるが、特
に本発明で使用するアミノプラスト樹脂は表面張力が４
０ダイン／cm（２０℃）以上でなければならない。

すなわち、本発明においては前記表面張力のアミノプラ
スト樹脂を使用することによりはじめて前述の如き凹凸
模様が形成されるのであり、それ未満になると凹凸感に
乏しい仕上りとなり、好ましくない。

なお、ポリエステル樹脂とアミノプラスト樹脂の固形分
重量配合割合は（６０／４０〜９０／１０）が適当であ
り、また両者からなる結合剤の量は塗料中約３０〜６０
重量％になるよう配合するのが適当である。

前記溶剤としてはトルエン、キシレン、メチルエチルケ
トン、セロソルブ、酢酸エチル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル等の通常の塗料用溶剤が特に制限なく
使用可能である。なお、溶剤は、上塗塗料の粘度が約２
０〜１００秒（フォードカップ＃４／２０℃）になる程
度の量が適当である。

次に本発明の凹凸模様塗膜の形成方法について説明す
る。

本発明で使用される被塗物である基材としては、亜鉛メ
ッキ鋼板、アルミニウム板、不銹鋼板等の各種金属材料
が適当であるが、その他耐熱性のあるプラスチックや無
機質材料等にも適用可能である。

なお、これら基材は必要に応じ脱脂処理、研磨処理等の
前処理を施したもの、あるいはプライマー等を施したも
のであってもよいことは無論である。

本発明の方法において、先ず必要に応じ予熱した基材表
面に下塗塗料をロールコート、フローコート、スプレー
塗装、静電塗装、浸漬塗装等の通常の塗装手段により塗
布し、常温乾燥もしくは焼付乾燥せしめ硬化下塗塗膜を
形成させる。

なお、本発明でいう硬化（下塗）塗膜とは、中塗塗料を
塗り重ねた際中塗塗料中の溶剤により実質的に溶解しな
い程度以上、例えばゲル分率９０％以上に乾燥硬化した
塗膜をいう。

下塗塗膜の乾燥膜厚は基材の種類、用途等により任意に
決定されるが、通常１０〜５０μｍ程度が適当である。

次いで硬化下塗塗膜上に、部分的に中塗塗料を模様状に
塗布する。

塗布手段としてはランダム模様を形成させたい場合は、
スプレー塗装、ハケ塗装等が適当であり、一方所望する
特定の模様を形成させたい場合はグラビア印刷、グラビ
アオフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、凸
版印刷等の印刷による方法が適当である。

中塗塗料の塗布は、乾燥膜厚が約１〜２０μｍになるよ
うな量が凹凸感のある塗膜が得られやすいので望まし
い。

次いで上塗塗料を全面に塗り重ねるのであるが、塗り重
ねるタイミングは中塗塗膜中の溶剤量が１〜５０重量
％、好ましくは1.3〜２０重量％になった時に塗り重ね
なければならない。

なお、使用する中塗塗料の溶剤含有量がもとから前記範
囲にあるものであれば塗布後、ただちに上塗塗料を塗り
重ねることも可能である。

溶剤量が前記範囲より少ないと下塗塗膜との差異が少な
くなり、その結果凹凸感のある塗膜が得られず、一方前
記範囲より多いと中塗塗膜が上塗塗料に溶解し、ブリー
ドして塗膜外観が悪くなるので好ましくない。

なお、塗膜中の溶剤量については、使用塗料の重量と塗
膜の重量の差により計算することが出来るので、実際の
塗装条件と同一条件にて別途予め一定時間毎に塗膜の重
量を測定しておけば、実際の塗装時において塗装からの
経過時間により塗膜中の溶剤量がわかるので便利であ
る。

中塗塗膜中の溶剤量が前記範囲になった時点で、上塗塗
料をロールコート、フローコート、スプレー塗装等の手
段により塗布する。塗布後、必要に応じセッティング
後、焼付硬化させる。

焼付条件は使用する塗料により任意に決定されるが、通
常１５０〜２５０℃、３０秒〜２０分間が適当である。

なお、上塗塗膜の平均乾燥膜厚は約１０〜３０μｍにな
る程度が望ましく、前記範囲外になると得られる塗膜の
凹凸感が低下してくる傾向にある。

＜発明の効果＞ 本発明の方法により、結合剤との相溶性の悪い添加剤や
発泡剤等の塗膜欠陥を生じやすい第三成分である添加剤
や発泡剤を配合したり、あるいはエンボス加工等の工程
を増加させることなく、所望する任意の凹凸模様を形成
することが出来、さらに下塗塗膜と模様状中塗塗膜を異
色にすることにより立体的多彩模様が形成され、意匠性
に優れた塗膜を形成することが出来る特徴を有してい
る。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。な
お、実施例中「部」、「％」は重量基準で示す。

使用する下塗塗料、中塗塗料及び上塗塗料は以下の組成
からなる塗料を使用した。

＜下塗塗料Ａ＞ ポリエステル樹脂溶液 注１） 48.0部 メラミン樹脂 注２） 6.4部 酸化チタン 25.0部 硬化触媒 0.5部 レベリング剤 0.3部 ソルベッソ剤＃１５０ 9.9部 シクロヘキサノン 9.9部 注１）「バイロン５１ＣＳ」（東洋紡績社製）〔固形分
４０％〕 注２）「サイメル３０３」（三井サイアナミッド社製〕 なお、塗料は塗装前に希釈溶剤（キシレン／ソルベッソ
＃１００／シクロヘキサノン／セロソルブアセテート＝
２０／３０／３０／２０の混合溶剤）にて粘度３０秒
（フォードカップ＃４／２０℃）に調整したもの使用。

＜下塗塗料Ｂ＞ アクリル樹脂溶液 注３） 48.0部 メラミン樹脂溶液 注４） 11.4部 エポキシ樹脂溶液 注５） 4.9部 酸化チタン 30.0部 レベリング剤 0.3部 キシレン 2.7部 ｎ−ブタノール 2.7部 注３）「アルマテックス７８１−２６」（三井東圧化学
社製）〔固形分５０％〕 注４）「ユーバン２０ＳＥ」（三井東圧化学社製）〔固
形分６０％〕 注５）「エピコート１００１」（油化シェルエポキシ社
製）〔固形分７０％〕 なお、塗料は塗装前に希釈溶剤（キシレン／ソルベッソ
＃１００／メチルイソブチルケトン／イソブタノール＝
２０／６５／１０／５の混合溶剤）にて粘度３０秒に調
整したもの使用。

＜中塗塗料Ｉ＞ アルキド樹脂溶液 注６） 40.0部 メラミン樹脂溶液 注７） 20.0部 酸化チタン 23.0部 チタンエロー 10.0部 ブチルセロソルブ 7.0部 注６）「フタルキッド１３３−６０Ｓ」（日立化成工業
社製）〔固形分６０％〕 注７）「メラン２８Ｄ」（日立化成工業社製）〔固形分
６０％〕 なお、塗料は印刷前に希釈溶剤（ソルベッソ＃１００／
ブチルセロソルブ＝４０／６０の混合溶剤）にて粘度２
０秒に調整したもの使用。

＜中塗塗料II＞ アルキド樹脂溶液 注８） 74.6部 メラミン樹脂溶液 注７） 4.6部 パール顔料 8.0部 ソルベッソ＃１００ 4.8部 ブチルセロソルブ 8.0部 注８）「フタルキッド８０４−７０Ａ」（日立化成工業
社製）〔固形分７０％〕 なお、塗料は中塗塗料Ｉと同様にして希釈溶剤にて粘度
２０秒に調整したもの使用。

＜中塗塗膜III＞ アクリル樹脂溶液 注９） 35.0部 アクリル樹脂溶液 注10） 21.0部 メラミン樹脂溶液 注４） 11.7部 酸化チタン 25.0部 シアニンブルー 1.0部 ブチルセロソルブ 6.3部 注９）「アルマテックス749-17AE」（三井東圧化学社
製）〔固形分５０％〕 注10）「アルマテックス748-16AE」（三井東圧化学社
製）〔固形分５０％〕 なお、塗料は中塗塗料と同様にして希釈溶剤にて粘度２
０秒に調整したものを使用。

＜上塗塗料Ｔ−１〜Ｔ−９＞ 下記第１表に示す組成からなるものである。

実施例１〜１２及び比較例１〜１０ ポリエステル樹脂系プライマーを施した電気亜鉛メッキ
鋼板表面に第２表に示す下塗塗料をフローコーターにて
乾燥膜厚２０μｍになるよう塗布し、２００℃、５０秒
間焼付けた。

次いで板温を６０℃に冷却させた後、第２表に示す中塗
塗料をグラビア印刷機により下塗塗膜上に部分的に斑点
模様状に乾燥膜厚約２μｍになるように印刷した。

該模様状塗膜中の溶剤量が第２表に示す量になった時点
で第２表に示す上塗塗料をフローコーターにて平均乾燥
膜厚１５μｍになるよう塗布し、２３０℃、３分間焼付
けた。

得られた塗板の凹凸感は第２表下段に示す通りであっ
た。

第２表からも明らかの通り、本発明の方法による実施例
１〜１２の塗膜は斑点模様状の中塗塗膜の外周部に盛り
上った上塗塗膜が形成され、斑点模様の形状に応じて凸
部が形成され、立体的な意匠性のある塗膜が得られた。

一方、中塗塗膜中の溶剤量が５０重量％より多い時点で
上塗塗料を塗布した比較例１、３、９においては塗膜に
ブリードが発生し、外観が不良であった。

逆に中塗塗膜中の溶剤量が１重量％より少ない時点で上
塗塗料を塗布した比較例２、４、１０においては、いず
れも凹凸感が全くなかった。

また、上塗塗料構成成分であるメラミン樹脂の表面張力
が４０ダイン／cmより小さいものを配合した比較例５、
６、７、８においては、いずれも凹凸感がなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により得られる凹凸模様塗膜の一
例を示す側断面図である。 １……基材、 ２……下塗塗膜、 ３……中塗塗膜、 ４……上塗塗膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 幸生 神奈川県愛甲郡愛川町中津4013 大日本エ リオ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−88882（ＪＰ，Ａ) 特公 昭64−10272（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材表面に下塗塗料を塗布し、硬化下塗塗
   膜を形成させた後、該下塗塗膜上に、溶剤量が１〜５０
   重量％の中塗塗膜を部分的に設け、次いでポリエステル
   樹脂と表面張力が４０ダイン／cm以上のアミノプラスト
   樹脂を結合剤とする上塗塗料を全面に塗り重ね、焼付硬
   化せしめることを特徴とする凹凸模様塗膜の形成方法。