JPH1110081A - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、着色ベ−ス塗料（特に、チタン白顔
料およびアルミニウムフレ−クを含む白色ベ−ス塗料が
好ましい）、フレ−ク状チタン白顔料を含むメタリック
塗料およびクリヤ塗料を順次塗装して、ち密で、しかも
柔らか（シルキ−）なパ−ル調もしくはメタリック調の
複層塗膜の形成法に関する。 【構成】着色ベ−ス塗料（Ａ）、フレ−ク状チタン白顔
料を含むメタリック塗料（Ｂ）およびクリヤ塗料（Ｃ）
を塗装することを特徴とする複層塗膜形成法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色ベ−ス塗料
（特に、チタン白顔料およびアルミニウムフレ−クを含
む白色ベ−ス塗料が好ましい）、フレ−ク状チタン白顔
料を含むメタリック塗料およびクリヤ塗料を順次塗装し
て、ち密で、しかも柔らか（シルキ−）なパ−ル調もし
くはメタリック調の複層塗膜の形成法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】チタン白顔料およびアルミニ
ウムフレ−クを含む白色ベ−ス塗料、酸化チタン被覆り
ん片状雲母粉末を配合した塗料およびクリヤ塗料を塗装
して、複層塗膜を形成する方法はすでに知られている
（例えば、特許第２６０５１３号参照）。

【０００３】しかしながら、この複層塗膜は、高白度真
珠光沢感や色味安定性などはすぐれれているが、柔らか
なパ−ル感やメタリック感を有する塗膜に仕上げること
が困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、着色ベ
−ス塗膜を基調とし、ち密で、柔らかなパ−ル感やメタ
リック感を有する新規な複層塗膜の形成法を提供するこ
とである。

【０００５】すなわち、本発明は、着色ベ−ス塗料
（Ａ）、フレ−ク状チタン白顔料を含むメタリック塗料
（Ｂ）およびクリヤ塗料（Ｃ）を塗装することを特徴と
する複層塗膜形成法（以下、「本発明方法」という）を
提供するものである。

【０００６】本発明方法について、さらに詳細に説明す
る。

【０００７】着色ベ−ス塗料（Ａ）：メタリック塗料
（Ｂ）に先立って、被塗物に塗装する塗料であり、樹脂
成分、着色顔料、溶剤を含有し、さらに必要に応じて体
質顔料およびその他の塗料用添加剤などを配合してなる
熱硬化性液状塗料である。

【０００８】着色ベ−ス塗料（Ａ）の色調は、何等制限
されず、有彩色および無彩色のいずれでもよいが、特
に、粉末状チタン白顔料およびアルミニウムフレ−クを
含み、この両顔料成分により、マンセルカラ−チャ−ト
でＮ７〜Ｎ９の範囲内の白色系塗膜を形成する熱硬化型
の白色ベ−ス塗料を使用すると、白色系で、かつ柔らか
なパ−ル感やメタリック感にすぐれた複層塗膜を形成で
きるのでより好ましい。かかる白色ベ−ス塗料として
は、樹脂成分、溶剤、粉末状チタン白顔料およびアルミ
ニウムフレ−クを含有し、さらに必要に応じて他の着色
顔料、体質顔料およびその他の塗料用添加剤などを配合
してなる熱硬化性液状塗料が好適である。この塗料
（Ａ）におけ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、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
用したものがあげられ、これらは有機溶剤および／また
は水などの溶剤に溶解または分散して使用される。

【０００９】粉末状チタン白顔料は二酸化チタンを主成
分とする白色顔料であり、その粒径が０．２〜０．３５
μｍ、特に０．２５〜０．３０μｍの範囲内にあるもの
が好ましい。また、アルミニウムフレ−クはりん片状の
金属アルミニウムであって、通常、その厚さが０．１〜
１．０μｍ、特に０．２〜０．５μｍの範囲内にあり、
そして粒径が１〜２０μｍの範囲内および、平均粒径が
１０μｍ以下であるものが好ましい。

【００１０】白色ベ−ス塗料の単独硬化塗膜は、チタン
白顔料およびアルミニウムフレ−クを含有し、しかもそ
の着色度合いをマンセルカラ−チャ−トに基いてＮ７〜
Ｎ９、好ましくはＮ７．５〜Ｎ８．８の範囲内にあるこ
とが好ましい。そのためには、一般に、チタン白顔料１
００重量部あたり、アルミニウムフレ−クを好ましくは
０．３〜１０重量部、特に好ましくは０．５〜５重量部
の比率で含有し、かつ上記両顔料成分の合計量が樹脂成
分の固形分１００重量部あたり４０〜２５０重量部、特
に８０〜１５０重量部の範囲内になるような割合で使用
することが好ましい。チタン白顔料およびアルミニウム
フレ−クの配合量をかかる範囲内に調整することによっ
て、光輝感がなく、しかも白色乃至薄灰色の塗膜が形成
され、しかも隠蔽性も良好である。

【００１１】本発明方法において、着色ベ−ス塗料
（Ａ）は、金属やプラスチックなどの被塗物に直接塗装
しても差支えないが、通常、これらの被塗物に下塗塗料
（例えばカチオン電着塗料など）や中塗塗料などをあら
かじめ塗装し、硬化させてなる被塗物に塗装することが
好ましい。

【００１２】着色ベ−ス塗料（Ａ）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いて一般に５〜２０
μｍの範囲内が好ましい。該塗膜それ自体は約１００〜
約１７０℃の温度で架橋硬化させることができ、本発明
方法では架橋硬化させてから、または架橋硬化させるこ
となく未架橋硬化の該塗面に、下記のメタリック塗料
（Ｂ）を塗装する。

【００１３】メタリック塗料（Ｂ）：着色ベ−ス塗料
（Ａ）の硬化もしくは未硬化の塗面に塗装する、フレ−
ク状チタン白顔料を含むメタリック塗料であり、樹脂成
分、フレ−ク状チタン白および溶剤を主成分とし、さら
に必要に応じてフレ−ク状酸化アルミニウム、フレ−ク
状雲母、その他の着色顔料、体質顔料および塗料用添加
剤などを配合してなる液状塗料である。

【００１４】メタリック塗料（Ｂ）に用いられる、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あげら
れ、これらは有機溶剤および／または水に溶解もしくは
分散して使用することができる。

【００１５】フレ−ク状チタン白顔料は、二酸化チタン
（ＴｉＯ₂ ）をフレ−ク状に成型したものであり、形状
は燐片状であり、厚さは０．１〜１．０μｍ、特に０．
２〜０．５μｍ、長手方向寸法は２〜５０μｍ、特に１
０〜３０μｍであることが好ましい。このフレ−ク状チ
タン白顔料は表面が平滑で、これを含む塗膜は、二酸化
チタン被覆雲母含有塗膜に比べてち密で、柔らかなパ−
ル感やメタリック感を有する。

【００１６】また、メタリック塗料（Ｂ）には、フレ−
ク状チタン白顔料に、さらにフレ−ク状酸化アルミニウ
ムおよび（または）フレ−ク状雲母を配合することがで
き、これらを含有させることにより、従来にないち密感
を有したシルキ−なパ−ル調塗膜が得られるので好まし
い。

【００１７】フレ−ク状酸化アルミニウムは、酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を主成分とし、このものはアル
ミナとも称され、形状はフレ−ク状であり、その厚さは
０．１〜１．０μｍ、特に０．２〜０．５μｍ、長手方
向寸法は２〜５０μｍ、特に１０〜３０μｍであること
が好ましい。この酸化アルミニウムフレ−クは表面が平
滑で、これを含む塗膜は、雲母フレ−ク含有塗膜に比べ
てキラキラしており、すぐれた光輝感を有している。ま
た、この酸化アルミニウムフレ−クは、その表面を酸化
チタンなどの金属酸化物で被覆しておくと、パ−ル調も
しくは光干渉作用を呈するので好ましい。

【００１８】フレ−ク状雲母として、りん片状雲母、さ
らにその表面を金属酸化物で被覆し雲母フレ−などが使
用でき、その厚さは０．１〜１．０μｍ、特に０．２〜
０．５μｍ、長手方向寸法は２〜５０μｍ、特に１０〜
３０μｍであることが好ましい。

【００１９】メタリック塗料（Ｂ）において、フレ−ク
状チタン白顔料の配合量は、樹脂組成物の固形分１００
重量部あたり、０．５〜３０重量部、特に３〜１０重量
部が好ましい。また、フレ−ク状酸化アルミニウムは、
樹脂組成物の固形分１００重量部あたり、３０重量部以
下、特に３〜１０重量部、フレ−ク状雲母は、樹脂組成
物の固形分１００重量部あたり、３０重量部以下、特に
３〜１０重量部が好ましい。

【００２０】該塗料（Ｂ）は、樹脂組成物、フレ−ク状
チタン白顔料などを有機溶剤または水など溶剤に混合分
散せしめることにより調製され、塗装時の固形分含有率
を２０〜６０重量％、好ましくは２５〜５０重量％で、
粘度を１０〜３０秒／フォ−ドカップ＃４／２０℃に調
整しておくことが好ましい。

【００２１】メタリック塗料（Ｂ）は、上記の着色ベ−
ス塗料（Ａ）の硬化もしくは未硬化の塗面に、エアスプ
レ−、エアレススプレ−または静電塗装機などで、硬化
塗膜に基く膜厚が、例えば１５以上、２０〜７０μｍに
なるように塗装することが好ましい。

【００２２】本発明方法において、着色ベ−ス塗料
（Ａ）のうち白色ベ−ス塗料は隠蔽性がすぐれているの
で、メタリック塗料（Ｂ）との合計硬化塗膜が４０μｍ
以下であっても隠蔽性は良好である。

【００２３】本発明方法は、このように塗装してなるメ
タリック塗料（Ｂ）の未硬化塗面に、もしくは１２０〜
１７０℃で１０〜６０分間加熱して架橋硬化させてなる
塗面に、クリヤ塗料（Ｃ）を塗装する。

【００２４】クリヤ塗料（Ｃ）：メタリック塗料（Ｂ）
の未硬化の、もしくは架橋硬化させてなる塗面に塗装す
る塗料であり、樹脂成分および溶剤を主成分とし、さら
に必要に応じて該塗膜の透明感を損なわない程度で着色
顔料およびその他の塗料用添加剤などを配合してなる無
色もしくは有色の透明塗膜を形成する液状塗料である。

【００２５】クリヤ塗料（Ｃ）で使用する樹脂成分は熱
硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には架橋性官能基
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
素樹脂およびポリイソシアネ−ト化合物（ブロック体も
含む）などの架橋剤と併用したものがあげられ、そして
上記溶剤としては有機溶剤および／または水を使用する
ことができる。

【００２６】クリヤ塗料（Ｃ）は、未硬化の、もしくは
架橋硬化させたメタリック塗料（Ｂ）の塗面に、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いて１０〜
１００μｍの範囲内とするのが好ましい。該クリヤ塗料
（Ｃ）の塗膜それ自体は約１００〜約１７０℃の温度で
架橋硬化させることができる。

【００２７】本発明方法は、金属やプラスチックなどの
被塗物に直接、またはこれらの被塗物に下塗塗料（例え
ばカチオン電着塗料など）や中塗塗料（省略可能）など
を塗装し、硬化させてなる被塗物に着色ベ−ス塗料
（Ａ）を塗装し、該塗膜を架橋硬化させてから、または
未架橋硬化の該塗面に、メタリック塗料（Ｂ）を塗装
し、該塗膜を架橋硬化させてから、または未架橋硬化の
該塗面に、クリヤ塗料（Ｃ）を塗装し、ついで約１００
〜約１７０℃の温度で１０〜４０分間加熱して塗膜を硬
化させてなる、いわゆる、３コ−ト１ベイク方式（３Ｃ
１Ｂ）、３コ−ト２ベイク方式（３Ｃ２Ｂ）、および３
コ−ト３ベイク方式（３Ｃ３Ｂ）による塗装方法により
達成できる。

【００２８】また、本方法は、上記３Ｃ１Ｂ、３Ｃ２Ｂ
において、これらの工程における室温放置のいずれか一
方またはすべてを約５０〜約１００℃の温度での予備乾
燥と代替することもできる。この予備乾燥は、各塗膜の
ゲル分率が６０重量％以下にとどまる程度で実施するの
が好ましい。

【００２９】

【本発明の効果】着色ベ−ス塗料（特に、チタン白顔料
およびアルミニウムフレ−クを含む白色ベ−ス塗料が好
ましい）、フレ−ク状チタン白顔料を含むメタリック塗
料およびクリヤ塗料を順次塗装して、ち密で、しかも柔
らか（シルキ−）なパ−ル調もしくはメタリック調の複
層塗膜を形成させることが可能になった。

【００３０】以下、本発明に関する実施例および比較例
について説明する。なお、部および％は原則として重量
が基準である。

【００３１】１．試 料 １）被塗物 脱脂およびりん酸亜鉛処理した鋼板（ＪＩＳＧ３１４
１、大きさ４００×３００×０．８ｍｍ）にカチオン電
着塗料（「エレクロン９４００ＨＢ」、関西ペイント
（株）製、商品名、エポキシ樹脂ポリアミン系カチオン
樹脂に硬化剤としてブロックポリイソシアネ−ト化合物
を使用したもの）を常法により膜厚２０μｍ（硬化塗膜
として）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から、該電着塗面に、中塗塗料
（「ル−ガベ−ク中塗りグレ−」、関西ペイント（株）
製、商品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機
溶剤型）を膜厚３０μｍ（硬化塗膜として）になるよう
に塗装し、１４０℃で３０分加熱して架橋硬化させた。

【００３２】３）着色ベ−ス塗料（Ａ−１）〜（Ａ−
２） 水酸基含有アクリル樹脂およびメラミン樹脂からなる樹
脂成分１００重量部（固形分）あたり、チタン白顔料、
アルミニウムフレ−クおよびカ−ボンブラックを表１に
示す比率で配合してなる有機溶剤型塗料。

【００３３】

【表１】

【００３４】＊１）水酸基含有アクリル樹脂：水酸基価
１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量２５０００。

【００３５】＊２）メラミン樹脂：ブチルエ−テル化メ
ラミン樹脂。

【００３６】＊３）チタン白顔料：帝国化工製、ルチル
型酸化チタン顔料、粒径０．２５〜０．３０μｍ。

【００３７】＊４）アルミニウムフレ−ク：東洋アルミ
ニウム製、ノンリ−フィングアルミペ−スト、厚さ０．
２〜０．５μｍ、平均粒径は１０μｍ以下。

【００３８】４）メタリック塗料（Ｂ−１） 水酸基含有アクリル樹脂＊５）７０部、メラミン樹脂＊
６）３０部およびフレ−ク状チタン白顔料（厚さは０．
２〜０．５μｍ、長手方向寸法は１０〜３０μｍ）８部
を配合してなる有機溶剤型塗料。固形分含有率２０％。

【００３９】＊５）水酸基含有アクリル樹脂：水酸基価
１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量２００００。

【００４０】＊６）メラミン樹脂：メチル・ブチル混合
エ−テル化メラミン樹脂。

【００４１】５）メタリック塗料（Ｂ−２） 水酸基含有アクリル樹脂＊５）７０部、メラミン樹脂＊
６）３０部、フレ−ク状チタン白顔料（厚さは０．２〜
０．５μｍ、長手方向寸法は１０〜３０μｍ）３部、フ
レ−ク状酸化アルミニウム（厚さ０．２〜０．５μｍ、
長手方向寸法１０〜３０μｍ）３部、酸化チタン被覆フ
レ−ク状雲母（厚さは０．２〜０．５μｍ、長手方向寸
法は１０〜３０μｍ）３部を配合してなる有機溶剤型塗
料。固形分含有率２０％。

【００４２】６）メタリック塗料（Ｂ−３）比較用 水酸基含有アクリル樹脂＊５）７０部、メラミン樹脂＊
６）３０部およびホワイトマイカ（厚さは０．２〜０．
５μｍ、長手方向寸法は１０〜３０μｍ）８部を配合し
てなる有機溶剤型塗料。固形分含有率２０％。

【００４３】７）クリヤ塗料（Ｃ） 「ル−ガベ−ククリヤ−」、関西ペイント（株）製、商
品名、アクリル樹脂・アミノ樹脂系、有機溶剤型。

【００４４】２．実施例および比較例 被塗物の中塗塗面に、着色ベ−ス塗料（Ａ−１）〜（Ａ
−２）をミニベル型回転式静電塗装機で、温度２０℃、
湿度７５％で塗装した。塗装膜厚は１０μｍ（硬化塗膜
として）とした。この着色ベ−ス塗料の未硬化塗膜面
に、メタリック塗料（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）をＲＥＡガ
ンを用い、温度２０℃、湿度７５％で塗装した。膜厚は
１０μｍ（硬化塗膜として）である。その後、該メタリ
ック塗料の未硬化塗膜面に、クリヤ塗料（Ｃ）を、ミニ
ベル型回転式静電塗装機を用いて温度２０℃、湿度７５
％で塗装した。塗装膜厚は２５μｍ（硬化塗膜として）
である。室内で３分放置してから、熱風循環式乾燥炉内
において１４０℃で３０分間加熱して、着色ベ−ス塗
料、メタリック塗料およびクリヤ塗料からなる３層の塗
膜を同時に架橋硬化せしめた。

【００４５】３．性能試験結果 上記塗料の塗装工程および得られた複層塗膜の性能試験
結果を表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２における性能試験はいずれも目視判定
による結果であり、ち密感は塗面のパ−ル調模様が均一
かつ高密度であるかどうかを観察した結果であり、○は
均一でち密性良好、△は均一性およびち密性が劣る、×
は均一性およびち密性が非常に劣る を示す。光輝感は
塗膜のキラキラ感を観察した結果であり、○はキラキラ
感良好、△はキラキラ感が劣る、×はキラキラ感が非常
に劣る を示す。シルキ−パ−ル感では○は良好、△は
少し劣る、×は非常に劣る を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｅ 5/38 5/38

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】着色ベ−ス塗料（Ａ）、フレ−ク状チタン
   白顔料を含むメタリック塗料（Ｂ）およびクリヤ塗料
   （Ｃ）を塗装することを特徴とする複層塗膜形成法。
2. 【請求項２】着色ベ−ス塗料（Ａ）、メタリック塗料
   （Ｂ）およびクリヤ塗料（Ｃ）を塗装を順次塗装し、つ
   いで加熱して上記３層の塗膜を同時に架橋硬化せしめる
   ３コ−ト１ベイク方式である請求項１記載の複層塗膜形
   成法。
3. 【請求項３】着色ベ−ス塗料（Ａ）が、粉末状チタン白
   顔料とアルミニウムフレ−クを含有する白色ベ−ス塗料
   である請求項１記載の複層塗膜形成法。
4. 【請求項４】白色ベ−ス塗料の塗膜とメタリック塗料
   （Ｂ）の塗膜との合計硬化膜厚が４０μｍ以下である請
   求項３記載の複層塗膜形成法。
5. 【請求項５】白色ベ−ス塗料において、チタン白顔料１
   ００重量部あたりアルミニウムフレ−クが０．３〜１０
   重量部である請求項３記載の複層塗膜形成法。
6. 【請求項６】白色ベ−ス塗料において、チタン白顔料１
   ００重量部あたりアルミニウムフレ−クの配合比率が１
   〜５重量部である請求項３記載の複層塗膜形成法。
7. 【請求項７】メタリック塗料（Ｂ）が、フレ−ク状チタ
   ン白顔料、およびフレ−ク状酸化アルミニウムおよび
   （または）フレ−ク状雲母を含有する塗料である請求項
   １記載の複層塗膜形成法。
8. 【請求項８】被塗物が自動車車体である請求項１記載の
   複層塗膜形成法。