(57)【要約】【課題】発色性が高く、均一に発色する積層塗膜を形成する。【解決手段】金属コロイドで被覆された光輝材１２を含有するベース層１０とベース層１０上に形成されるクリア層２０とからなる塗膜を形成する方法において、ベース層１０を形成するベース塗料の粘度は、塗着後の加熱残分が３３±２重量％となるように調整され、クリア層２０を形成するクリア塗料の粘度は、前記ベース塗料の粘度と同等以上の粘度に調整され、ベース層１０とクリア層２０とはウェットオンウェットで塗装され、ベース層１０中の光輝材１２の一部をクリア層２０へ移行させる光輝材含有積層塗膜形成方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コロイドで被覆された光輝材を含有するベース層と前記ベース層上に形成されるクリア層とからなる塗膜を形成する方法であって、
前記ベース層を形成するベース塗料の粘度は、塗着後の加熱残分が３３±２重量％となるように調整され、前記クリア層を形成するクリア塗料の粘度は、前記ベース塗料の粘度と同等以上の粘度に調整され、
前記ベース層とクリア層とはウェットオンウェットで塗装され、前記ベース層中の前記光輝材の一部を前記クリア層へ移行させることを特徴とする光輝材含有積層塗膜形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、
前記金属コロイドが、金コロイドであることを特徴とする光輝材含有積層塗膜形成方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、
前記光輝材の被覆される基材は、アルミニウム粉であることを特徴とする光輝材含有積層塗膜形成方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、  さらに、前記ベース層とクリア層とを積層した後、１２０℃以上１４０℃以下で１５分以上３０分以下でゆっくり焼き付けることを特徴とする光輝材含有積層塗膜形成方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、
前記ベース層は、乾燥膜厚２０μｍ以上４０μｍ以下に塗装され、
前記クリア層は、乾燥膜厚４５μｍ以上７０μｍ以下に塗装されることを特徴とする光輝材含有積層塗膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均一に発色可能な積層塗膜を形成する光輝材含有積層塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用の上塗塗料として、金属粉や雲母などの光輝材を含有する、いわゆるメタリック塗料と呼ばれる光輝材含有塗料が使用されることが知られている。
【０００３】
そして、従来、このような光輝材含有塗料を用いた上塗塗装として、例えば図７に示すように、電着層４０および該電着層４０上に中塗層３０を形成した後、光輝材であるアルミニウム粉を含有するアルミベース層５０を形成し、その上にクリア層、例えばカラークリア層６０を形成する積層塗膜形成方法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、図７に示すような塗膜形成方法は、カラーメタリック塗装を行うものであり、そのため、カラークリア層６０を形成するカラークリア塗料は顔料を含有する必要がある。そして、顔料として、特に高価な赤色顔料を含有する場合には、積層塗膜形成がコスト高になってしまうおそれがあった。また、透明クリア塗料を輸送する配管とカラークリア塗料を輸送する配管とを、所望の塗膜形成に応じて切り換える必要があり、製造コストが嵩むおそれがあった。さらに、アルミベース層５０まで到達した透過光がアルミニウム粉により反射され、再度カラークリア層６０を通過するため、カラークリア層６０中の顔料の退色などが促進され、カラークリア層６０の耐候性が悪くなるおそれがあった。また、カラークリア塗料の塗布時に、パーツエッジでの塗料溜まりが発生し、エッジ部分が他の部分に対して著しく濃色になるおそれあがるため、予め色の濃淡が発現し難いカラークリア層の膜厚に限定される可能性があった。
【０００５】
一方、耐候性を改善するものとして、例えば図８に示す積層塗膜形成方法がある。この図８に示す積層塗膜形成方法は、電着層４０および該電着層４０上に中塗層３０を形成した後、金属コロイドで被覆された光輝材１２を有するベース層１００を形成し、さらに該ベース層１００の上にクリア層７０を形成する塗膜形成方法である。ここで、上記ベース層１００を形成するベース塗料の粘度は、一般的なベース塗料と同等の粘度、すなわち、塗着後の加熱残分が約６０〜６５重量％となるものであり、仮にベース層１００とクリア層７０とをウェットオンウェット（wet-on-wet）で塗装したとしても、光輝材１２はベース層１００にとどまり、クリア層７０は透明のままとなる。その結果、自身で発色する金属コロイドで被覆された光輝材１２からの発色は、クリア層７０により弱められ、所望の発色を得ることが難しかった。
【０００６】
そこで、光輝性顔料含有塗膜とクリヤー塗膜との塗膜層間になじみや混ざりを発生させ、光輝性顔料を積層塗膜内に浮かせ、対流させる光輝性顔料を立体的に再配置する光輝性顔料含有積層塗膜の形成方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−７０８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１に記載の光輝性顔料含有積層塗膜の形成方法は、光輝性顔料含有塗膜の最低溶融粘度（η１）を、クリヤー塗膜の最低溶融粘度（η２）より遙かに高い状態に調整することにより、光輝性顔料含有塗膜とクリヤー塗膜との層間に面上の界面を有しない状態を形成するものである。
【０００９】
しかしながら、上述の塗膜形成方法であっても、ベース層中の光輝性顔料を十分にクリア層に移行させることは難しく、特に発色性が要求される塗膜を形成するには、今一歩であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、発色性が高く、かつ均一に発色する積層塗膜を形成する光輝性顔料含有積層塗膜の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の光輝性顔料含有積層塗膜の形成方法は、以下の特徴を有する。
【００１２】
（１）金属コロイドで被覆された光輝材を含有するベース層と前記ベース層上に形成されるクリア層とからなる塗膜を形成する方法であって、前記ベース層を形成するベース塗料の粘度は、塗着後の加熱残分が３３±２重量％となるように調整され、前記クリア層を形成するクリア塗料の粘度は、前記ベース塗料の粘度と同等以上の粘度に調整され、前記ベース層とクリア層とはウェットオンウェットで塗装され、前記ベース層中の前記光輝材の一部を前記クリア層へ移行させる光輝材含有積層塗膜形成方法である。
【００１３】
上述のように塗膜形成することにより、金属コロイドで被覆された光輝材の一部が、ベース層からクリア層に移行し、その結果、光輝材による発色性が向上する。さらに、均一に光輝材がクリア層に移行するため、塗膜の発色も均一になる。
【００１４】
（２）上記（１）に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、前記金属コロイドが、金コロイドである。
【００１５】
金コロイドにより被覆された光輝材を用いることにより、耐候性に問題がある有機系材料を使用することなく、後述するプラズモン吸収効果により、赤色塗膜を形成することができる。
【００１６】
（３）上記（１）または（２）に記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、前記光輝材の被覆される基材は、アルミニウム粉である。
【００１７】
上記基材を用いることにより、上記光輝材の光輝感が向上する。
【００１８】
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、さらに、前記ベース層とクリア層とを積層した後、１２０℃以上１４０℃以下で１５分以上３０分以下でゆっくり焼き付ける。
【００１９】
焼き付け温度をやや低めにし、ゆっくり焼き付けることによって、ベース層から光輝材の一部が所望の量クリア層に移行し、その結果、発色性の高い塗膜を形成することができる。
【００２０】
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光輝材含有積層塗膜形成方法において、前記ベース層は、乾燥膜厚２０μｍ以上４０μｍ以下に塗装され、前記クリア層は、乾燥膜厚４５μｍ以上７０μｍ以下に塗装される。
【００２１】
本発明の塗装方法によれば、光輝材の一部がベース層からクリア層移行するため、パーツエッジ部における塗料溜まりの影響を受けにくく、均一に発色するため、膜厚の制限を受けにくくなる。これにより、膜厚を厚くして、光輝材を十分に分散させ、塗膜の意匠性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発色性が高く、均一に発色する積層塗膜を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２４】
本実施の形態の光輝性顔料含有積層塗膜の形成方法は、図１、図２および図５に示すように、電着層４０および該電着層４０上に中塗層３０を形成した後、金属コロイドで被覆された光輝材１２を有するベース層１０を形成し、さらにウェットオンウェットで該ベース層１０の上にクリア層２０を形成し、その後焼き付けを行う、すなわちベース層とクリア層の形成では２コート１ベークにより積層塗膜を形成する塗膜形成方法である。なお、中塗層３０および電着層４０をそれぞれ形成する中塗塗料および電着塗料は、一般に用いられている塗料であれば、いかなる塗料を用いてもよい。
【００２５】
上記光輝材１２は、図３に示すように、基材１６が金属コロイド１４の粒子により被覆して成る。金属コロイド１４としては、例えば、金コロイド、銀コロイドなどが挙げられ、基材１６としては、例えば、アルミニウム粉を用いることができる。また、光輝材１２は、例えば、特願２００３−１１６１３５号に記載されているように、金属コロイド１４の溶液を用いて、例えばフレーク状の基材１６に金属コロイド１４を付着させることにより得られる。
【００２６】
また、光輝材１２の含有率ＰＷＣ（pigment wright content：塗料の樹脂に対する固形分含量）は、０．０１〜２０重量％であり、上限を超えると塗膜外観が低下し、下限を下回ると光輝材の辺材が発生し、光輝感が低下する。好ましくは、０．０１〜１４重量％であり、より好ましくは０．０２〜１０重量％である。
【００２７】
上記金属コロイド１４が金コロイドである場合には、図４に示すような、プラズモン吸収効果により赤色塗膜を形成することができる。上記プラズモン吸収効果による発色のメカニズムは、金属コロイド中の金原子における電子が、太陽光線などの光によって一斉に動き、中性状態に行き過ぎてまた戻るという振動の繰り返しの際に、可視光域の緑の波長を吸収し、電子の振動によって赤を発色させるというものである。
【００２８】
上述したベース層１０を形成する光輝材１２含有ベース塗料は、熱硬化性被膜形成性樹脂を含んでいる。この樹脂は、光輝材１２および粘性制御剤を分散し、硬化被膜を形成するものであり、特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一つの水酸基を有する熱硬化性保膜形成性樹脂が使用でき、これらはアミノ樹脂および／またはブロックイソシアネート樹脂等の硬化剤と組み合わせて用いる。耐光性、顔料分散性あるいは塗装作業性の点から、水酸基を有するアクリル樹脂とアミノ樹脂との組み合わせが好ましい。
【００２９】
また、クリア層２０を形成するクリア塗料としては、特に限定されるものではなく、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の被膜形成性樹脂を利用することができ、これらはアミノ樹脂および／またはブロックイソシアネート樹脂等の硬化剤と組み合わせ用いられる。透明性あるいは耐酸エッチング性等の点から、アクリル樹脂および／またはポリエステル樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、あるいは酸基とエポキシ基による硬化系を有するアクリル樹脂および／またはポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００３０】
また、上述したベース層１０を形成する光輝材１２含有ベース塗料の粘度は、塗着後の加熱残分が３３±２重量％となるように調整され、クリア層２０を形成するクリア塗料の粘度は、上記ベース塗料の粘度と同等以上の粘度に調整される。
【００３１】
さらに詳細に説明すると、上記ベース塗料において、シンナーにて１７〜１８秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分３３±２重量％の粘度に調整される。上記シンナーとしては、酢酸ブチルシンナーの蒸発速度を１００とした場合に、蒸発速度１０以下の遅乾型シンナーを用いることが好ましい。
【００３２】
また、上記クリア塗料は、２０〜２５秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分４０〜５０重量％、好ましくは４５重量％の粘度に調整される。
【００３３】
上述のように上記ベース塗料およびクリア塗料の粘度を調整することによって、光輝材の所望の一部をベース層からクリア層に移行させることができ、発色性の高く、均一に発色する積層塗膜を得ることができる。
【００３４】
また、塗装方法は、例えば自動車の車体に塗装する場合、下塗りとして電着塗装、図５に示す中塗塗装を行った後、乾燥膜厚２０μｍ以上４０μｍ以下になるようにベース塗装を行い、ウェットオンウェットで乾燥膜厚４５μｍ以上７０μｍ以下となるようにクリア塗装を行う。このウェットオンウェットにおけるフラッシュタイムは、１〜８分が好ましく、移行可能温度は１８〜２５℃、フラッシュタイムにおける湿度は７５±１０％ＲＨであることが好ましい。ここで、フラッシュタイムとは、ベース塗料を塗布した後クリア塗料を塗布するまでの時間をいう。また、上記ベース塗装およびクリア塗装は、静電塗装、エアスプレー等によりなされる。また、クリア塗装ののち、焼付を行うが、この焼付は、焼付温度が１２０〜１６０℃、焼付時間は焼付温度が１２０℃に達してから１５〜６０分であることが好ましい。
【実施例】
【００３５】
［ベース塗料の調製］
予め、下記に示す配合中の熱硬化性アクリル樹脂の一部と金コロイドで被覆された光輝材（ＰＷＣ＝１０重量％）とを卓上ディスパーで分散し、調製した。また、架橋性樹脂粒子を、樹脂と溶剤の混合液の撹拌中に徐々に添加し、溶液中に均一に分散させた。後に、顔料ペーストおよび残りの成分を順次添加し、ベース塗料を調製した。
【００３６】
金コロイドで被覆された光輝材  ：  １０．０部
熱硬化性アクリル樹脂Ｂ（日本ペイント社製熱硬化性アクリル樹脂、酸価２０，水酸基価
９５，Ｍｎ４０００，Ｔｇ１０℃、固形分６０％）  ：  ２４．７部
熱硬化性アクリル樹脂Ｃ（日本ペイント社製熱硬化性アクリル樹脂、酸価２０，水酸基価
７０，Ｍｎ８０００，Ｔｇ２５℃、固形分６０％）  ：  ２４．７部
ユーバン２０Ｎ６０（三井東圧社製ブチル化メラミン樹脂、固形分６０％）：２１．１部
チヌビン９００（チバガイギー社製紫外線吸収剤）  ：  ０．９部
サノールＬＳ−７７０（チバガイギー社製光安定剤）  ：  ０．１部
架橋樹脂粒子（日本ペイント社製、構造粘性付与材、固形分２０％）  ：  １１．３部
表面調製剤    ：    ０．１部
ｎ−ブタノール    ：    ２．７部
ソルベッソ１００    ：    ４．４部
合計                ：    １００部
【００３７】
［クリア塗料の調製］
下記配合成分を順次添加し、塗料を調製した。
【００３８】
熱硬化性アクリル樹脂Ｂ（日本ペイント社製熱硬化性アクリル樹脂、酸価２０，水酸基価
９５，Ｍｎ４０００，Ｔｇ１０℃、固形分６０％）：３８．４部
ユーバン２０Ｎ６０（三井東圧社製ブチル化メラミン樹脂、固形分６０％）：２５．３部
チヌビン９００（チバガイギー社製紫外線吸収剤）  ：  １．０部
サノールＬＳ−７７０（チバガイギー社製光安定剤）  ：  ０．１部
架橋樹脂粒子（日本ペイント社製、構造粘性付与材、固形分２０％）  ：  １２．５部
表面調製剤    ：    ０．１部
ｎ−ブタノール    ：    ３．０部
ソルベッソ１００    ：    ５．０部
合計                ：    １００部
【００３９】
実施例１（混層有り）．
リン酸亜鉛処理した厚さ０．８ｍｍ、２０ｃｍ×３０ｃｍのダル鋼板に、カチオン電着塗料「パワートップＵ−５０（日本ペイント社製、カチオン電着塗料）」を乾燥膜厚が２０μｍとなるように電着塗装し、１６０℃で３０分焼き付けた。次に得られた電着と膜状にグレー色の中塗塗料「オルガＰ−２グレー（日本ペイント社製、ポリエステル・メラミン樹脂系塗料）」を乾燥膜厚が３０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で２０分間焼き付け下地塗膜を作成した。
【００４０】
得られた中塗塗膜（中塗層）上に、予め、酢酸ブチルシンナーの蒸発速度を１００とした場合に、蒸発速度１０以下の遅乾型シンナーで１７秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分３３重量％の粘度に調整したベース塗料１を乾燥膜厚３０μｍとなるように「オートＲＥＡ（ＡＢＢ社エアー静電塗装機）」により塗装した。フラッシュタイム１分間のインターバルの後、ウェットオンウェットで、予め上述の遅乾型シンナーで２０秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分４５重量％の粘度に調整したクリア塗料１を乾燥膜厚６０μｍとなるようにスプレー塗装し、１０分間静置の後、１４０℃で１８分間焼き付けて、評価用塗膜を作成した。
【００４１】
比較例１（混層無し）．
下地塗膜の作成までは、上記実施例１と同様である。得られた中塗塗膜（中塗層）上に、予め、酢酸ブチルシンナーの蒸発速度を１００とした場合に、蒸発速度２５０の速乾型シンナーで１２０秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分６５重量％の粘度に調整したベース塗料２を乾燥膜厚１５μｍとなるように「オートＲＥＡ（ＡＢＢ社エアー静電塗装機）」により塗装した。フラッシュタイム４分間のインターバルの後、ウェットオンウェットで、予め実施例１で用いた遅乾型シンナーで１２０秒／フォードカップ＃３／２０℃、初期加熱残分６５重量％の粘度に調整したクリア塗料２を乾燥膜厚４０μｍとなるようにスプレー塗装し、１０分間静置の後、１４０℃で１８分間焼き付けて、評価用塗膜を作成した。
【００４２】
評価方法として、ミノルタ分光側色計ＣＭ−５１２ｍ３を用いて、角度２５°、視野１０°でのＬ値、ａ値、ｂ値を測定し、評価した。なお、Ｌ値（明度）、ｂ値（＋：青み、−：黄色み）、ａ値（＋：赤み、−：緑み）である。
評価結果を図６に示す。
【００４３】
以上より、実施例１（混層有り：光輝材移行型）は比較例１（混層無し：光輝材未移行型）に比べ、ａ値（＋：赤み、−：緑み）において、１０．７１の数値変動が確認され、その結果、赤みが非常に増したことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の塗装方法は、発色性が高く、均一に発色する積層塗膜を要求される被塗装物に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のベース塗装された積層塗膜の構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明のクリア塗装された積層塗膜の構造の一例をを示す断面図である。
【図３】本発明で用いるベース塗料に含有される光輝材の構造を一例を示す斜視図である。
【図４】プラズモン吸収効果を説明する図である。
【図５】本発明の塗装方法のフローを説明する図である。
【図６】光輝材移行／未移行の塗膜のＬ値、ａ値、ｂ値を示す図である。
【図７】従来の積層塗膜の構造の一例を示す断面図である。
【図８】従来の積層塗膜の構造の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ベース層、１２  光輝材、１４  金属コロイド、１６  基材、２０  クリア層、３０  中塗層、４０  電着層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005218977.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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