(57)【要約】【課題】金属薄片の配列状態が良好で金属外観に優れ、トップコート層をその上に形成した場合であっても配列状態が低下しない、平滑で外観の良好な金属調光沢塗膜を形成できる光輝性塗料組成物を提供する。【解決手段】金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂とを含有する光輝性塗料組成物であって、前記バインダ樹脂は、硬化性樹脂とセルロース系樹脂とを含むことを特徴とする。前記金属薄片は、厚み０．０８μｍ以下の金属薄片を少なくとも含有することが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂とを含有する光輝性塗料組成物であって、
前記バインダ樹脂は、硬化性樹脂とセルロース系樹脂とを含むことを特徴とする光輝性塗料組成物。
【請求項２】
前記金属薄片は、厚み０．０８μｍ以下の金属薄片を少なくとも含有することを特徴とする請求項１に記載の光輝性塗料組成物。
【請求項３】
金属薄片１００質量部に対して、バインダ樹脂が５０〜７００質量部配合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光輝性塗料組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光輝性塗料組成物の製造方法であって、
溶剤とバインダ樹脂とを混合して混合液を調製する工程と、
前記混合液中に金属薄片を配合し、分散液を調製する工程と、
前記分散液に超音波を照射する工程とを有することを特徴とする光輝性塗料組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属調光沢塗膜を形成する光輝性塗料組成物およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製品などの表面の意匠性や高級感を高めるため、表面に金属薄膜を形成することがある。金属薄膜を形成する方法としては、金属めっき法や金属蒸着法が従来より知られているが、作業工程が簡単で、設備や被塗物の大きさに制限がないことなどから、最近では、光輝性塗料の使用が増加しており、例えば、家電製品や携帯電話などの樹脂製筐体を塗装する際に使用されている。
光輝性塗料としては、バインダ樹脂が溶解した溶剤中に、金属粉が分散したものがある。また、最近では金属粉の代わりに、蒸着により形成した蒸着金属膜や金属箔などの金属膜を粉砕してフレーク状とした金属薄片も使用されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９５７５６０号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７６３６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような金属薄片を含有する光輝性塗料により形成された塗膜においては、薄片同士が重なって配列してしまう場合や、一旦良好な配列状態の塗膜が形成できても、さらにその上にトップコート層を形成した際などに金属薄片が再移動して、配列状態が低下してしまう場合などがあり、平滑で外観の良好な金属調光沢塗膜を形成できる光輝性顔料は未だ見出されていなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、金属薄片の配列状態が良好で金属外観に優れ、トップコート層をその上に形成した場合であっても配列状態が低下しない、平滑で外観の良好な金属調光沢塗膜を形成できる光輝性塗料組成物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光輝性塗料組成物は、金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂とを含有する光輝性塗料組成物であって、前記バインダ樹脂は、硬化性樹脂とセルロース系樹脂とを含むことを特徴とする。
前記金属薄片は、厚み０．０８μｍ以下の金属薄片を少なくとも含有することが好ましい。
金属薄片１００質量部に対して、バインダ樹脂が５０〜７００質量部配合されていることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物は、前記光輝性塗料組成物の製造方法であって、溶剤とバインダ樹脂とを混合して混合液を調製する工程と、前記混合液中に金属薄片を配合し、分散液を調製する工程と、前記分散液に超音波を照射する工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光輝性塗料組成物は、金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂とを含有するものであり、金属薄片としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレスからなるものなどが挙げられる。
【０００８】
金属薄片はいかなる方法で形成されたものであってもよく、例えば、蒸着により形成された蒸着金属膜を粉砕したものや、金属箔を粉砕したものが挙げられる。蒸着金属膜は、例えば、配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）、結晶性ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂からなる基材フィルム上に、剥離剤を塗布してから金属膜を蒸着させ、基材フィルムを剥離することにより得られる。金属膜を剥離する前に、金属膜の酸化を防止するためにトップコート剤を塗布してもよい。剥離剤、トップコート剤としては、アクリル樹脂、ビニル樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ樹脂、塩素化ＰＰ樹脂、塩素化ＥＶＡ樹脂、石油系樹脂などの樹脂を用いることができる。
【０００９】
金属薄片の厚みにも制限はないが、平滑で良好な金属調光沢塗膜を形成できることから、好ましくは厚み０．０８μｍ以下、より好ましくは０．０１〜０．０４μｍの極薄い金属薄片を少なくとも使用する。さらに好ましくは、このような極薄い金属薄片を、金属薄片全体のうち５０質量％以上使用し、最も好ましくは１００質量％使用する。
【００１０】
厚み０．０８μｍ以下の金属薄片としては、溶剤に分散した形態で市販されているものなどが使用でき、例えば酢酸エチル溶剤中に厚み０．０２５〜０．０３μｍの蒸着アルミニウム薄片が分散した旭化成工業（株）製メタルアＬ５９５１０（金属固形分１０質量％）および東洋アルミニウム（株）製ＫＭ１００（金属固形分１０質量％）や、厚み０．０６３μｍ以下のアルミニウム箔が粉砕されたアルミニウム薄片が分散した東洋アルミニウム（株）製ＭＳ６５０（金属固形分３０質量％）などが挙げられる。
金属薄片の大きさとしては、径（最大長さ）が１０〜２０μｍ程度であることが好ましい。
また、このような金属薄片は、光輝性塗料組成物中において１〜１０質量％の範囲で含まれることが好ましい。
【００１１】
光輝性塗料組成物に使用される溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ｎ−へキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第２ブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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メチルエーテルアセテート、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エチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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エチルエーテルアセテート、ソルベッソ１００およびソルベッソ１５０（商品名、エッソ社製、芳香族系炭化水素溶剤）などの炭化水素系溶剤を挙げることができ、これらを１種単独で使用しても２種以上を併用してもよいが、塗装直後には金属薄片が自由に移動でき、乾燥時には金属薄片が良好な配列状態を維持し、得られる塗膜の外観が良好となることから、高沸点のプロピレングリコールモノメチルエーテルを使用することが好ましい。
また、溶剤の使用量は、金属薄片１００質量部に対して、１０００〜１００００質量部、好ましくは４０００〜８０００質量部である。
【００１２】
バインダ樹脂としては、少なくとも硬化性樹脂とセルロース系樹脂とを使用する。硬化性樹脂に加えてセルロース系樹脂を使用すると、セルロース系樹脂は溶剤離れが良いために、塗膜中に残存する溶剤量を非常に小さく抑制でき、その結果、塗膜の乾燥工程において各金属薄片が良好な配列状態のままで停止する。ここでセルロース系樹脂を使用しないと、塗膜の乾燥工程において塗膜表層でのみ乾燥が急激に進行して塗膜の内側に溶剤が残存し、その結果、各金属薄片がなかなか停止せず移動し続け、配列状態が乱れてしまう。また、硬化性樹脂を使用することにより、塗膜の上にさらにトップコート層を形成した際の金属薄片の再移動を抑制することができる。
【００１３】
硬化性樹脂としては特に制限はなく、２液硬化型アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アクリル・ウレタン樹脂などが使用できるが、シリコンエポキシ樹脂とキレート樹脂からなる反応型樹脂を使用すると、トップコート層を形成した際の金属薄片の再移動が非常に抑制されるため好ましい。このような反応型樹脂の具体例としては、東レ（株）製ＳＥ１０８５（樹脂固形分８５質量％）などが好適に使用できる。
【００１４】
セルロース系樹脂としては、ニトロセルロース（硝化綿）、アセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、エチルセルロースなどが使用できるが、特に硝化綿を使用すると、塗膜の乾燥工程において各金属薄片が非常に良好な配列状態のままで停止し、平滑で良好な金属調光沢の塗膜が形成できる。硝化綿としては、例えば、旭化成工業（株）製１／８硝化綿（樹脂固形分３０質量％、溶剤：イソプロピルアルコール）などが使用できる。
【００１５】
バインダ樹脂の使用量には特に制限はないが、金属薄片１００質量部に対して、バインダ樹脂が５０〜７００質量部配合されていることが好ましく、より好ましくは１００〜３００質量部である。バインダ樹脂が５０質量部未満では、形成された塗膜にトップコート層を重ねた場合に、金属薄片が再移動したり、塗膜の耐水性が低下したりする場合がある。一方、７００質量部を超えると、塗膜の外観が良好な金属調とならない場合がある。
硬化性樹脂とセルロース系樹脂との使用比率には特に制限はないが、バインダ樹脂中セルロース系樹脂が１０〜８０質量％で、硬化性樹脂が９０〜２０質量％であることが好ましい。セルロース系樹脂が１０質量％未満では、塗膜中に残存する溶剤量が増加し、塗膜の乾燥工程において金属薄片が移動してしまい、配列状態が低下する傾向にある。一方、８０質量％を超えると、塗膜の被塗物への密着性が低下するとともに、塗膜の耐水性も低下する傾向にある。
【００１６】
光輝性塗料組成物には、以上説明した金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂の他、可塑剤、分散剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、硬化触媒などを必要に応じて配合してもよい。
【００１７】
本発明の光輝性塗料組成物は、金属薄片と、溶剤と、バインダ樹脂と、必要に応じて添加される成分を、各種高速攪拌機などにより撹拌、混合することにより製造できるが、好ましい方法として、まずはじめに、溶剤とバインダ樹脂とを混合して混合液を調製し、ついで、この混合液中に金属薄片を配合して分散液とし、さらに、この分散液に超音波を照射する方法が挙げられる。超音波を照射すると、金属薄片が光輝性塗料組成物中で良好に分散し、塗装工程中に金属薄片が複数重なることがない。
超音波照射の条件としては、例えば、ＳＨＡＲＰ（株）製型式ＵＴ−１０５を使用し、出力レベル１００％で２０分間程度照射する。
【００１８】
本発明の光輝性塗料組成物の塗装方法や塗装可能な被塗物としては特に制限はなく、ポリウレタン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂、変性ポリフェニレンオキサイドなどからなる被塗物の表面に、スプレー法、ロールコータ法、刷毛塗り法、静電塗装法などの公知の塗装方法で塗装すればよい。塗装後には、例えば６０〜１００℃で１０〜３０分程度保持して乾燥（焼き付け）すればよい。また、形成される塗膜の厚みは、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下とする。５μｍを超えると、塗膜の外観が良好な金属調とならない場合がある。
【００１９】
また、光輝性塗料組成物は、被塗物に直接塗装してもよいが、まず、被塗物上にアンダーコート層を形成した後、この光輝性塗料組成物からなる光輝性塗膜を形成し、その後トップコート層を形成することが好ましい。このようにすると、光輝性塗料組成物からなる塗膜がアンダーコート層により良好に密着性し、また、トップコート層により保護される。なお、アンダーコート層は、被塗物の材質に応じて省略できる。
具体的な塗装方法としては、アンダーコート層を形成する公知のクリア塗料、濁りクリア塗料、着色塗料などを被塗物に塗布した後、必要に応じて乾燥し、ついで、光輝性塗料組成物を塗布して乾燥し、さらにトップコート層を形成する公知のクリア塗料、濁りクリア塗料、着色塗料などを塗布し、乾燥すればよい。
各塗膜の厚みには制限はないが、アンダーコート層は５〜２０μｍ、トップコート層は１０〜３０μｍとすることが好ましい、
【００２０】
このような光輝性塗料組成物は、特にバインダ樹脂として、硬化性樹脂とセルロース系樹脂とを含むので、塗膜の乾燥工程において各金属薄片が良好な配列状態のままで停止するとともに、形成された塗膜の上にさらにトップコート層を形成した際の金属薄片の再移動を抑制することができ、平滑で外観の良好な金属調光沢塗膜を形成できる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
（実施例１）
旭化成工業（株）製１／８硝化綿（樹脂固形分３０質量％、溶剤：イソプロピルアルコール）を固形分として５０質量部と、シリコンエポキシ樹脂とキレート樹脂からなる反応型樹脂である東レ（株）製ＳＥ１０８５（樹脂固形分８５質量％）を固形分として５０質量部と、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル６０００質量部とを混合した混合液を調製し、ついで、この混合液中に、厚さ０．０２５〜０．０３μｍで、径１０〜１５μｍの蒸着アルミニウム薄片が酢酸エチル中に分散した旭化成工業（株）製メタルアＬ５９５１０（金属固形分１０質量％）を固形分として１００質量部配合した分散液を得た。
その後、この分散液に対してＳＨＡＲＰ（株）製型式ＵＴ−１０５を使用し、出力レベル１００％で２０分間超音波照射して、分散液中に蒸着アルミニウム薄片を分散させ、光輝性塗料組成物を調製した。
【００２２】
ついで、この光輝性塗料組成物を、ＡＢＳ樹脂からなる基材の表面に、スプレー法により塗布し、８０℃で３０分間焼き付けした。形成された塗膜の厚さは２５μｍであった。その後、さらに藤倉化成（株）製の２液型アクリル塗料レクラック４８００をスプレー法により塗布し、厚さ２５μｍのトップコート層を形成し、８０℃で３０分間焼き付けした。
このようにして２層の塗膜が形成された基材について以下のようにして評価した。結果を表１に示す。
【００２３】
１）トップコート（ＴＣ）層形成によるアルミニウム薄片の戻りムラ
トップコート層形成時にアルミニウム薄片が再移動して配列が乱れるかどうかを目視評価した。
○：アルミニウム薄片の再移動はない
○△：アルミニウム薄片の再移動はほとんどない
△：アルミニウム薄片の再移動が若干認められた
×：アルミニウム薄片の再移動が認められた
２）金属外観
平滑で良好な金属調塗膜が形成されているかどうかを目視評価した。
○：非常に平滑で、金属薄片による粒子感もない良好な金属調塗膜である
○△：金属薄片による粒子感が若干あるが、平滑で良好な金属調塗膜である
△：平滑性に劣り、金属薄片による粒子感があり金属調に若干劣る塗膜である
×：平滑性に劣り、金属薄片による粒子感が大きく金属調に劣る塗膜である
３）付着性
ＪＩＳ  Ｋ５４００  ８．５．２．に記載の碁盤目テープ法により評価した。
○：１００個の碁盤目に剥がれなし
△：１００個の碁盤目に剥がれはないが、切目の交点にわずかな剥がれがある
×：１００個の碁盤目のうち１個以上に剥がれあり
４）耐水性
２層の塗膜が形成された基材を４０℃に保った温水中に２４０時間浸漬した後取り出し、水分を取り除き、その後、上記付着性評価を同様に行った。評価基準も上記付着性と同じである。
５）耐薬品性
２層の塗膜が形成された基材に１／１０Ｎ水酸化ナトリウム溶液を滴下し５５℃で４時間放置した後、塗膜の外観を目視評価した。
○：外観変化なし
○△：若干塗膜の色が変化しているが実用上問題のない範囲である
△：塗膜中のアルミニウム薄片が黒変している
×：塗膜中のアルミニウム薄片が溶けている
【００２４】
（実施例２〜１６、比較例１〜３）
使用したアルミニウム薄片、バインダ樹脂の量と種類や、分散液中にアルミニウム薄片を分散させる手段を表１〜３のように変えた以外は実施例１と同様にして光輝性塗料組成物を調製し、塗装し、塗膜について実施例１と同様にして評価した。結果を表１〜３に示す。
【００２５】
なお、以下の表中の略号は以下の内容を示す。また、表中の数値の単位は質量部であり、アルミニウム薄片、バインダ樹脂については、固形分で示している。
Ｌ５９５１０：旭化成（株）製メタルレアＬ５９５１０（金属固形分１０質量％）
ＫＭ１００：東洋アルミニウム（株）製ＫＭ１００（金属固形分１０質量％）
ＭＳ６５０：東洋アルミニウム（株）製ＭＳ６５０（金属固形分３０質量％）
ＦＭ７６８０：東洋アルミニウム（株）製ＦＭ７６８０（金属固形分６５質量％：厚さ０．１４μｍ）
ＳＥ１０８５：シリコンエポキシ樹脂とキレート樹脂からなる反応型樹脂である東レ（株）製ＳＥ１０８５（樹脂固形分８５質量％）
Ａｃ１：藤倉化成（株）製１液ラッカー型アクリル樹脂レクラック７２
Ａｃ２：藤倉化成（株）製２液硬化型アクリル樹脂レクラック１１０
Ｄ攪拌：高速ディゾルバー型攪拌機により１０００回転／分の条件で５分間攪拌
【００２６】
【表１】
2004339275.tif 000002
【００２７】
【表２】
2004339275.tif 000003
【００２８】
【表３】
2004339275.tif 000004
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、金属薄片の配列状態が良好で金属外観に優れ、トップコート層をその上に形成した場合であっても配列状態が低下しない、平滑で外観の良好な金属調光沢塗膜を形成できる。