(57)【要約】【課題】生産コストの低い焼付複層メタリック塗膜を提供する。【解決手段】下地隠蔽膜厚が１５μｍ以下のメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第１塗膜、下地隠蔽膜厚が２０〜１００μｍのメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第２塗膜およびクリヤ塗膜を有する焼付複層塗膜であって、第１塗膜におけるメタリック塗料が、該焼付複層塗膜と前記第１塗膜との間にΔＬ＝−２〜＋１５．０、Δａ＝−１５．０〜＋１５．０、Δｂ＝−１５．０〜＋１５．０及びΔＥ＝１．０〜１５．０の色差をもたらすメタリック塗料であることを特徴とする焼付複層塗膜。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地隠蔽膜厚が１５μｍ以下のメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第１塗膜、下地隠蔽膜厚が２０〜１００μｍのマイカ塗料またはメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第２塗膜およびクリヤ塗膜を有する焼付複層塗膜であって、第１塗膜におけるメタリック塗料が、前記第１塗膜と前記焼付複層塗膜との間にΔＬ＝−２〜＋１５．０、Δａ＝−１５．０〜＋１５．０、Δｂ＝−１５．０〜＋１５．０及びΔＥ＝１．０〜１５．０の色差をもたらすメタリック塗料であることを特徴とする焼付複層塗膜。
【請求項２】
マイカ塗料またはメタリック塗料が光輝色顔料を含む、請求項１に記載の焼付複層塗膜。
【請求項３】
第１塗膜におけるメタリック塗料が、りん片状アルミニウム、小粒径リン片状アルミニウム、着色リン片状アルミニウム、着色アルミニウムよりなる群から選ばれる１種以上のアルミニウム顔料を含む、請求項１〜２のいずれかに記載の焼付複層塗膜。
【請求項４】
マイカ塗料が、雲母、金属酸化物雲母、雲母状酸化鉄、雲母酸化チタン、アルミナ酸化チタン、アルミナ酸化鉄、シリカ酸化鉄、及びシリカ酸化チタンよりなる群から選ばれる１種以上の顔料を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の焼付複層塗膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に生産コストの低いメタリック焼付複層塗膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家電製品や事務機器、あるいは自動車などのプラスチックや各種金属で成型される製品は、殆どの場合、様々な塗装をその表面に施されている。なかでも金属的光沢を有するいわゆるメタリック塗装は、嗜好性の高い塗装の一つである。
【０００３】
近年では、市場要求として高彩度の色相の需要が高くなってきている。しかし、これを従来のメタリック塗装で対応するには、色域ならびに製造コストの面で問題がある。
【０００４】
自動車の塗装を例にした通常のメタリック塗装では、一般に、下地上に下地隠蔽膜厚が１５μｍのメタリック塗料からなる厚さ１５μｍの塗膜を形成し、ここにウェットオンウェット（ＷｏｎＷ）で３０μｍのクリヤ塗膜を形成した後、１４０℃で１８分間焼付けて、焼付塗膜を施す。なお、本発明にいう下地隠蔽膜厚とは、ＪＩＳＫ５４００における「隠蔽力」の規定に従い、白黒の市松模様からなる隠蔽力試験紙に被検塗料を塗布してこれを硬化させる際に、下地の市松模様が見えなくなるときの最小膜厚を意味するものである。
【０００５】
この場合、下地隠蔽膜厚が１５μｍのメタリック塗料を用いた塗膜は下地色を完全に隠蔽するという機能上の要請から、彩度が低めの塗料を選択することになり、色域に制限がある。一方、ここで高彩度のメタリック塗料を使用すると、それらの隠蔽力（下地隠蔽膜厚で３０〜５０μｍ）が低いために、塗装工程を増加させて複数回塗装したり、高価な顔料を高濃度に配合した塗料を使用したりする必要があり、いずれも塗装コストの増大をもたらす。
【０００６】
また、下地、特に中塗りをカラー中塗りとして高彩度のメタリック顔料を用いた塗料を塗装する方法もあるが、この場合にもメタリック顔料の配合量は多くせざるを得ず、かつその塗膜の厚みも１５〜２０μｍが必要となるので、コストの面で依然として不利である。さらに、メタリック塗装の上からＷｏｎＷでカラークリヤを塗装する高彩度メタリック塗装では、塗膜の補修性、耐候性などに問題があり、かつコスト的にも問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定のマイカ顔料またはメタリック顔料を複数選択して、これらを組合せて使用することで、メタリック塗装を安価に提供するものである。すなわち本発明は、下地隠蔽膜厚が１５μｍ以下のメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第１塗膜、下地隠蔽膜厚が２０〜１００μｍのメタリック塗料からなる厚さ６〜９μｍの第２塗膜およびクリアー塗膜を有する焼付複層塗膜であって、第１塗膜におけるメタリック塗料が、前記第１塗膜と前記焼付複層塗膜との間にΔＬ＝−２〜＋１５．０、Δａ＝−１５．０〜＋１５．０、Δｂ＝−１５．０〜＋１５．０及びΔＥ＝１．０〜１５．０の色差をもたらすメタリック塗料であることを特徴とする焼付複層塗膜である。
【０００８】
本発明の焼付複層塗膜は、第２塗膜を形成するマイカ塗料またはメタリック塗料中のマイカ顔料またはメタリック顔料と、第１塗膜を形成するメタリック塗料中のメタリック顔料との選択組合せにより達成される、従来に比して低コストで製造することのできる塗膜である。
【０００９】
第２塗膜形成用のメタリック塗料は下地隠蔽膜厚が２０〜１００μｍの塗料である必要がある。この塗料においては、特定のマイカ顔料またはメタリック顔料が必須成分として使用される。当該メタリック塗料に使用されるマイカ顔料は、雲母、金属酸化物雲母、雲母状酸化鉄、雲母酸化チタン、アルミナ酸化チタン、アルミナ酸化鉄、シリカ酸化鉄、及びシリカ酸化チタンなどがあり、メタリック顔料は、リン片状アルミニウム、小粒径リン片状アルミニウム、着色リン片状アルミニウム、着色アルミニウム等が挙げられる。これらはいずれも光輝色顔料という共通の特徴を有する顔料であり、かかる特徴を有するマイカ顔料またはメタリック顔料であれば、上記の例示には限定されずに使用することができる。また、かかる顔料の含有量は、第２塗膜形成用塗料の全体に対して０．１〜５重量％であればよく、また、後述する基体樹脂及び架橋剤の合計１００重量部（固形分）あたり、マイカ顔料の場合には１０重量部以下が、メタリック顔料の場合には５重量部以下の配合がそれぞれ適している。
【００１０】
一方、第１塗膜形成用のメタリック塗料に含まれるメタリック顔料の選択は、第２塗膜形成用メタリック塗料で使用されるマイカ顔料又はメタリック顔料との組合せにおいて選定されるものである。すなわち、第１塗膜と本発明の焼付複層塗膜との間に、ΔＬ＝−２〜＋１５．０、Δａ＝−１５．０〜＋１５．０、Δｂ＝−１５．０〜＋１５．０及びΔＥ＝１．０〜１５．０の色差をもたらすメタリック顔料を含む塗料を選択する必要がある。
【００１１】
本発明に言う色差ΔＥとは、ＪＩＳＺ８７３０に規定される測定方法に従って測定した値を意味し、例えばミノルタ社製の「ミノルタＣＲ−２００」（商品名）の操作に従ってこれを測定することができる。
【００１２】
第１塗膜形成塗料に使用されるメタリック顔料は、例えばりん片状アルミニウム、ステンレス、真ちゅうなどの金属製粉末等の光輝色顔料から、第２塗膜形成塗料中のマイカ顔料又はメタリック顔料に対応させて、適宜選択することができる。
【００１３】
例えば、第２塗膜形成用の塗料がマイカ状酸化鉄またはアルミナ酸化鉄、およびペリレン、イルガディン、カーボンを顔料として含む場合には、第１塗膜形成用の塗料用に東洋アルミニウム株式会社製リン片状アルミニウム７６８０ＮＳをメタリック顔料として選択すれば、色差ΔＥ＝６．４７の本発明の塗膜を形成することができる。また、同様に第２塗膜形成用の塗料が昭和アルミニウム株式会社製着色リン片状アルミニウムＤ６００ＢＬまたは東洋アルミニウム株式会社製リン片状アルミニウムＴＣＲ２１５０、およびフタロシアニンブルー、インダスレン、カーボンブラックを顔料として含む場合には、第１塗膜形成用の塗料用に東洋アルミニウム株式会社製リン片状アルミニウム５６５４ＮＳを顔料として選択すればよい。
【００１４】
上記マイカ塗料又はメタリック塗料には、所望の色に着色するために、イルガディン、インダスレン、カーボンブラック、ジオキサジン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、カルバゾールバイオレット、アントラピリジン、アゾオレンジ、イエロー、フラバンスロンイエロ一、イソインドリンイエロ一、アゾイエロー、インダスロンブルー、ジブロムアンザスロンレッド、ペリレンレッド、アゾレッド、アントラキノンレッド、キナクリドンレッド、バイオレット等の着色顔料、バリタ粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、石膏、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サテン白、マイカ粉等の体質顔料などを適宜使用することができる。なお、いずれの顔料を用いる場合にも、第１塗膜と本発明の焼付複層塗膜との間に所定の色差を与える組合せとすることが必要であり、かかる組合せは、適宜選択して形成させる塗膜の色差を実際に「ミノルタＣＲ−２００」等で測定して決定することができる。
【００１５】
かかる色差をもたらす顔料を含む塗料を、適宜第１塗膜及び第２塗膜の関係において使用することにより、高彩度の色彩を有するメタリック塗料であっても下地の隠蔽が達成でき、かつその際の両塗膜の膜厚をいずれも９μｍ以下とすることができ、使用する塗料の量を抑制することで塗装コストを大きく低減することができる。
【００１６】
本発明で使用するクリヤ塗料は、第２塗膜の塗膜面に塗装する、基体樹脂、架橋剤及び有機溶剤を含有し、さらに必要に応じて沈降防止剤、紫外線吸収剤、塗面調整剤等の通常の塗料用添加剤を配合してなる、無色の透明塗膜である。通常、固形分含量２０〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好ましい。
【００１７】
また、本発明における下地塗膜は、一般に使用される下塗り塗料を通常の方法で電着させたものあるいは中塗り塗料を塗布して形成させたものが好ましいが、その他の方法により形成させたものであっても、特に差し支えはない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
第１塗膜ならびに第２塗膜形成用の塗料は、何れも先に示した顔料の他に、通常使用される基体樹脂、架橋剤、有機溶剤を含むことができ、さらに沈降防止剤、紫外線吸収剤、塗面調整剤などの添加剤を加えてもよい。また、いずれも固形分含量２０〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好ましいが、水性溶媒を基にした水性塗料として調製することもできる。
【００１９】
各成分について例示すれば、基体樹脂としては水酸基等の架橋性官能基を有するアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂等を、架橋剤としてはメラミン樹脂、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等を、有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤等を、それぞれ挙げることができる。
【００２０】
上記の基体樹脂と架橋剤との配合比率は、第１、第２塗膜形成用塗料共に、それぞれの合計固形分に基づき、基体樹脂は５０〜９０重量％、特に６５〜８０重量％が好ましく、架橋剤は５０〜１０重量％、特に３５〜２０重量％の範囲内が好ましい。
【００２１】
第１塗膜形成用塗料は、塗料の粘度を約１０〜３０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、エアレススプレー、エアスプレー、静電塗装等により、下地塗膜を付した塗布物に対して塗装する。その際の塗膜は５〜８μｍであればよい。
【００２２】
第２塗膜形成用塗料は、その粘度を約１０〜３０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、これをエアレススプレー、エアスプレー、静電塗装等により、上記の第１塗膜の塗面に６〜９μｍ程度に塗装すればよい。
【００２３】
本発明の焼付複層塗膜においては、この第２塗膜の塗面にクリヤ塗料（Ｃ）が塗装される。本発明で使用するクリヤ塗料は、通常使用される基体樹脂、架橋剤、有機溶剤を含むことができ、さらに沈降防止剤、紫外線吸収剤、塗面調整剤などの添加剤を加えてもよい。また、いずれも固形分含量２０〜７０重量％程度の有機溶剤型塗料であるのが好ましい。
【００２４】
クリヤ塗料中の基体樹脂と架橋剤との配合比率は、これら両成分の合計固形分に基づき、基体樹脂は５０〜９０重量％、特に６５〜８０重量％、架橋剤は５０〜１０重量％、特に３５〜２０重量％の範囲内が適している。
【００２５】
クリヤ塗料の粘度を約１０〜５０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整し、これをエアレススプレー、エアスプレー、静電塗装等により、上記の第２塗膜の塗面に、例えば、硬化塗膜で３０〜４０μｍ程度の膜厚に塗装する。
【００２６】
このクリヤ塗料（Ｃ）を第２塗膜上に塗装してから、１００〜１８０℃程度で１０〜４０分間程度加熱して、塗膜を硬化させ、本発明の焼付複層メタリック塗膜が形成される。
【００２７】
以上の様に、本発明の焼付複層塗膜は、第１塗膜、第２塗膜及びクリヤ塗膜を順次形成するいわゆる３コートからなるが、塗膜の焼付は１ベイク方式でも２ベイク方式でも、何れでもに従って好適に実施される。
【００２８】
例えば本発明の塗膜は、被塗物（ここに言う被塗物は、いわゆる下地塗膜を有していても良い）に第１塗膜を形成し、これを焼付硬化させることなく、第２塗膜ならびにクリヤ塗料を塗装し、ここで加熱して上記塗料３層の塗膜を同時に硬化せしめる３コート１ベイク方式で製造することができる。ここでの加熱硬化は、例えば１００〜１８０℃程度で約１０〜４０分間の加熱で達成される。かくして、複層メタリック塗膜が好適に形成される。
【００２９】
あるいは、被塗物に第１塗膜を形成し、さらに第２塗膜をその上に形成した後に加熱して、上記第１および第２の両塗膜を硬化させ、さらにクリヤ塗料（Ｃ）を塗装し再び加熱硬化させる、いわゆる３コート２ベイク方式で、本発明の焼付複層塗膜を形成してもよい。この場合の加熱硬化は、いずれも例えば１００〜１８０℃程度で約１０〜４０分間加熱して行えばよい。
【００３０】
以下、参考に実施例を挙げるが、例中の部及び％はいずれも重量に基くものである。
【実施例】
全実施例を通じて用いた試料は、次の通りである。
（１）被塗物
鋼板（大きさ１５０×８０×０．８ｍｍ）に、カチオン電着塗料及び中塗り塗料を塗装し、それぞれ加熱硬化せしめたものを被塗物とした。
（２）第１塗膜形成塗料
塗料（ａ）：数平均分子量１２，０００、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、りん片状アルミニウム２０部、ペリレン１０部、カーボンブラック２部、および酸化鉄２部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝１／１重量比）に混合分散して、粘度１５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜厚は、１０μｍであった。
塗料（ｂ）：数平均分子量１２，０００、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、りん片状アルミニウム１０部、銅フタロシアニン３部、インダスレン２部、カーボンブラック２部、およびジオキサジン１部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝１／１重量比）に混合分散して、粘度１５秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜厚は、９μｍであった。
（３）第２塗膜形成塗料
塗料（ｃ）：数平均分子量１２，０００、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、マイカ１０部、ペリレン５部、イルガジン５部及びカーボンブラック０．１部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝１／１重量比）に混合分散して、粘度１３秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜厚は、７５μｍであった
塗料（ｄ）：数平均分子量１２，０００、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部、りん片状アルミニウム０．５部、着色アルミニウム３部、銅フタロシアニン３部、インダスレン２部、カーボンブラック０．１部を有機溶剤（キシレン／酢酸エチル＝１／１重量比）に混合分散して、粘度１３秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整した。この塗料の下地隠蔽膜厚は、５５μｍであった。
（４）クリヤ塗料
数平均分子量１２，０００、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基含有アクリル樹脂７０部、ブチル化メラミン樹脂３０部を有機溶剤（キシレン）に混合分散して、粘度２０秒／フォードカップ＃４／２０℃に調整した。
＜実施例１＞
被塗物に、塗料（ａ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、塗料（ｃ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３０分間加熱して、３層の塗膜を同時に硬化させた。一方、被塗物に塗料（ｃ）を膜厚が７５μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化させた。
【００３１】
上記の３層塗膜及び２層塗膜を、「ミノルタＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って色差ΔＥを測定したところ、０．５であった。得られた焼付複層塗膜には色ムラが認められず、仕上り外観がすぐれていた。
【００３２】
被塗物に（ａ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してからクリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、さらに３分間放置してから１４０℃で３０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化させた。
【００３３】
上記の３層塗膜及び２層塗膜を「ミノルタＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って色差を測定したところ、ΔＬ＝＋４．９８、Δａ＝−３．９１、Δｂ＝−１．３６、ΔＥ＝６，４７であった。
＜実施例２＞
被塗物に、塗料（ｂ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、塗料（ｄ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３０分間加熱して、３層の塗膜を同時に硬化させた。一方、被塗物に塗料（ｄ）を膜厚が５５μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してから、クリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、室温で３分間放置してから、１４０℃で３０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化させた。
【００３４】
上記の３層塗膜及び２層塗膜を、「ミノルタＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って色差ΔＥを測定したところ、０．７７であった。
【００３５】
被塗物に（ｂ）を膜厚が８μｍとなるように塗装し、室温で３分間放置してからクリヤ塗料を膜厚３０μｍに塗装し、さらに３分間放置してから１４０℃で３０分間加熱して２層塗膜を同時に硬化させた。
【００３６】
上記の３層塗膜及び２層塗膜を「ミノルタＣＲ−２００」で測色し、ＪＩＳＺ８７３０に従って色差を測定したところ、ΔＬ＝＋４．５０、Δａ＝−４．７７、Δｂ＝＋７．４５、ΔＥ＝９．９２であった。
【発明の効果】
本発明の塗膜は、コスト性に優れ、高彩度色のメタリック塗膜として、幅広い需要に応ずることができる。