(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層塗膜からなるメタリック塗装物において、少なくともポリエステルポリオールと、蒸着金属膜を粉砕してなる金属片とを含む塗料により形成した塗膜上に、イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオールとを含む塗料により形成した塗膜を形成した後、一体の複合塗膜層とし、且つ、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオールとを含む塗料中のポリエステルポリオール及びの化学当量１に対して、イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量が２であることを特徴とするメタリック塗装物。
【請求項２】
積層塗膜からなるメタリック塗装物において、少なくともポリカーボネートポリオールと、蒸着金属膜を粉砕してなる金属片とを含む塗料により形成した塗膜上に、イソシアネート基を有する高分子材料とポリカーボネートポリオールとを含む塗料により形成した塗膜を形成した後、一体の複合塗膜層とし、且つ、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリカーボネートポリオールとを含む塗料中のポリカーボネートポリオールの化学当量１に対して、イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量が２であることを特徴とするメタリック塗装物。
【請求項３】
前記イソシアネート基を有する高分子材料が、ポリイソシアネート樹脂を主成分とする硬化剤であることを特徴とする請求項１〜２記載のメタリック塗装物。
【請求項４】
前記一体の複合塗膜層が、ウレタン結合により形成されたことを特徴とする請求項１〜２記載のメタリック塗装物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属光沢を有するメタリック塗装物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メタリック塗装物は、外観の意匠性を向上させるために様々な発明がなされている。特に蒸着金属膜を粉砕した金属片を用いたメタリック塗膜は、金属光沢を有することから新規高輝度メタリック塗装物として様々な分野で使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６２９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メタリック塗膜の金属光沢を効果的に発現させるためには、乾燥塗膜中での金属片を規則的に配向させることが重要である。そこでバインダー樹脂の主成分に鎖状高分子を用いたメタリック塗料による塗装方法が提案されている。
しかし、バインダー樹脂の主成分として鎖状高分子を用いた場合、加熱等により可塑性が発現し、添加されている金属片の配向を阻害しないものの、塗膜が反応硬化しないために、手の脂汗や汗、環境中の水分等によりメタリック塗膜の耐性が悪化する問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、積層塗膜からなるメタリック塗装物において、少なくともポリエステルポリオールと、蒸着金属膜を粉砕してなる金属片とを含む塗料により形成した塗膜上に、イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオールとを含む塗料により形成した塗膜を形成した後、一体の複合塗膜層とし、且つ、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオールとを含む塗料中のポリエステルポリオール及びの化学当量１に対して、イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量が２であることを特徴とするメタリック塗装物を第１の要旨とし、積層塗膜からなるメタリック塗装物において、少なくともポリカーボネートポリオールと、蒸着金属膜を粉砕してなる金属片とを含む塗料により形成した塗膜上に、イソシアネート基を有する高分子材料とポリカーボネートポリオールとを含む塗料により形成した塗膜を形成した後、一体の複合塗膜層とし、且つ、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリカーボネートポリオールとを含む塗料中のポリカーボネートポリオールの化学当量１に対して、イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量が２であることを特徴とするメタリック塗装物を第２の要旨とするものである。
【０００６】
被塗物の材質は、塗装できる材料であればよく特に限定されない。具体的には、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、鉄またはその合金、亜鉛またはその合金、マグネシウムまたはその合金、チタンまたはその合金、金またはその合金、銀またはその合金、白金またはその合金、スズまたはその合金、ニッケルまたはその合金などの金属材料、塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの熱可塑性エラストマー、シリコーン、スチレンブタジエン、ウレタン、ブタジエン、イソプレン、フッ素などの合成ゴムや天然ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂などの熱硬化樹脂材料、アルミナ、ジルコニア、陶磁器、ガラスなどのセラミック材料、木材、紙、石などの天然材料などを用いることができる。
また、これらの材料は１種または２種以上の混合物であってもよい。さらに、これらの材質には、予め湿式めっき法や乾式めっき法、塗装、印刷、化成処理やクロメート処理などの公知の方法により、ニッケルやクロムや黒クロムなどの金属めっき層、あるいは金や銀やパラジウムなどの貴金属めっき層、塗膜層、印刷層、接着層、酸化物層などの下地処理層を形成してもよい。
【０００７】
ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとメタリック粉体とを含む塗料は、少なくともポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと、蒸着金属膜を粉砕した金属片と、液媒体を含んでいればよく、液媒体として有機溶剤を使用した有機溶剤系塗料や、水または水と有機溶剤を混合した溶液を使用した水系塗料であれば特に限定しない。
特に、蒸着金属膜を粉砕した金属片を使用することにより、金属調の外観を有し、且つ金属光沢の優れたメタリック塗膜を形成することが出来る。蒸着金属膜を粉砕した金属片の重量濃度は、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％以上で優れた金属調の外観を有するメタリック塗膜が得られる。また、５０ｗｔ％未満では、メタリック粉体が重なり合い優れた金属調の外観は得られず、外観特性が悪化する。
【０００８】
ポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオールには、テルペン系樹脂やロジン系樹脂などの粘着性付与剤や、パラフィン系オイルなどの柔軟剤、カーボンブラック、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、無機顔料、有機顔料などの充填剤、ゼオライト、シリカゲルなどの吸着剤などを必要に応じて添加することもできる。
【０００９】
イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料は、少なくともイソシアネート基を有する高分子材料と、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと、液媒体を含んでいればよく、液媒体として有機溶剤を使用した有機溶剤系塗料や、水または水と有機溶剤を混合した溶液を使用した水系塗料であれば特に限定しない。
イソシアネート基を有する高分子材料は、本発明において重要な材料であり、前記ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料から形成される塗膜と、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料から形成する塗膜とを、ウレタン結合により反応硬化させ一体の複合塗膜とするための高分子材料である。
具体的には、ポリイソシアネート樹脂を主成分とする硬化剤であり、その添加量は、前記イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料中のポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールの化学当量１に対して、イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量が２、すなわち当量比で１：２となるようにすればよい。
その具体的な計算方法としては、下記式で算出すればよい。
イソシアネート基を有する高分子材料の量（ｇ）＝ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールの量（ｇ）×（ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールの水酸基価（（ｍｇ／ｇ）＋ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールの酸価（ｍｇ／ｇ））／イソシアネート基を有する高分子材料のＮＣＯ（ｗｔ％））×（４２／５６１）×Ｒ  とし、Ｒ＝２（イソシアネート基を有する高分子材料の化学当量２／ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールの化学当量１）とすれば良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料中に過剰に添加されたイソシアネート基を有する高分子材料が、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料から得られる未硬化の塗膜中（所謂ウエット塗膜中）に移行し、イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料から得られる塗膜とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料から得られる塗膜と反応硬化し、一体の複合塗膜となることで、手の脂汗や汗、環境中の水分等による耐性が悪化を防止することができる。
また、被塗物上に先にポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料を塗布することで、加熱により反応硬化が開始しないために、可塑性が発現し、蒸着金属膜を粉砕した金属片が塗膜内で再配列させることが可能となり、デザイン的なテスクチャーを制御することが可能となる。
さらに、蒸着金属膜を粉砕してなる金属片の重量濃度が乾燥塗膜中に５０ｗｔ％以上であると、再配列時に蒸着金属膜を粉砕した金属片が薄膜状（基材と平行に寝た状態）となる再配列動作を阻害する他の添加物（ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールなど）の重量濃度が少ないために、あたかも蒸着金属膜を形成したような金属光沢を有するデザイン的なテクスチャーが得られる。
【００１１】
さらに効果を製造方法を基に具体的に説明する。
（１）被塗物上にポリエステルポリオール（以下、Ｄ１化合物と称す）と蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料を塗布する工程。
（２）前記塗料で塗装した被塗物を加熱及び／又は室温放置する工程。
（３）加熱及び／又は室温放置することで、Ｄ１化合物と蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料から得られた塗膜が可塑性を発現し、蒸着金属膜を粉砕した金属片が前記塗膜内で一列に再配置する工程。
この時点では、前記塗膜は硬化するための物質（イソシアネート基を有する高分子材料）を含まないため、未硬化の状態（所謂ウエット塗膜の状態）である。
（４）次にイソシアネート基を有する高分子材料（以下、Ｆ高分子材料と称す）とポリエステルポリオール（以下、Ｄ２化合物と称す）とを含む塗料を前記Ｄ１化合物と蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料で塗装した被塗物上に塗布する工程。
このＦ高分子材料とＤ２化合物とを含む塗料は、Ｄ２化合物を反応硬化させるためのＦ高分子材料を含むが、Ｆ高分子材料の添加量がＤ２化合物を反応硬化に必要な添加量以上に配合されている。
（５）次に加熱及び／又は室温放置することで、Ｄ２化合物はＦ高分子材料と反応硬化する課程で、過剰に添加されたＦ化合物（未反応のＦ化合物）が、Ｄ１化合物との反応のために濃度勾配の有するＤ１化合物と蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料から得られた塗膜に移行し、恰も一つの塗膜のような一体の複合塗膜となり反応硬化する工程。
その結果、反応硬化した一体の複合塗膜は、耐性を悪化する外的因子に対して塗膜中への浸入を防止することで、手の脂汗や汗、環境中の水分等による耐性の悪化を防止することができる。
尚、前記製造方法は、効果を説明する為の一例であり、一体の複合塗膜となる前のそれぞれの塗料を塗布する順番を変えても、耐性を悪化する外的因子に対して塗膜中への浸入を防止することで、手の脂汗や汗、環境中の水分等による耐性の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールと蒸着金属膜を粉砕した金属片とを含む塗料により形成した塗膜と、イソシアネート基を有する高分子材料とポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールとを含む塗料により形成した塗膜とが、一体の複合塗膜層としたことを最も主要な特徴し、その一体の複合塗膜層がイソシアネート基を有する高分子材料で反応硬化することで、手の脂汗や汗、環境中の水分等による耐性が悪化を抑制する目的を実現した。
【００１３】
（実施例１）
真鍮製の、外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、ジクロロメタンで脱脂処理し被塗物とした。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）に、蒸着金属膜を粉砕してなるアルミニウムペースト（Ｃｉｂａ  ＭＥＴＡＳＨＥＥＮ  ４１−００１０、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）」を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、３０℃、３０分の条件で乾燥した。
次にイソシアネート基を有する高分子材料として、トリレンジイソシアネート系硬化剤（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業(株)製）と、ポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）」とを、Ｒ＝２（当量比）で配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したクリヤー塗料をスプレー塗装した。
次に９０℃で３０分間加熱し、前記メタリック塗料から得られた塗膜と、前記クリヤー塗料から得られた塗膜の二層とが一体の複合塗膜となったメタリック塗膜を得た。
【００１４】
（実施例２）
実施例１と同様の被塗物を用いた。
次にポリカーボネートポリオール（ニッポラン９８２、日本ポリウレタン工業(株)製）に、蒸着金属膜を粉砕してなるアルミニウムペースト（Ｃｉｂａ  ＭＥＴＡＳＨＥＥＮ  ４１−００１０、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、５０℃、１０分の条件で乾燥した。
次にイソシアネート基を有する高分子材料として、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤（コロネートＨＬ、日本ポリウレタン工業(株)製）と、ポリカーボネートポリオール（ニッポラン９８２、日本ポリウレタン工業(株)製）とを、Ｒ＝２（当量比）で配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したクリヤー塗料をスプレー塗装した。
次に７０℃で６０分間加熱し、前記メタリック塗料から得られた塗膜と、前記クリヤー塗料から得られた塗膜の二層とが一体の複合塗膜となったメタリック塗膜を得た。
【００１５】
（参考例１）
実施例１と同様の被塗物を用いた。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）」に、蒸着金属膜を粉砕してなるアルミニウムペースト（Ｃｉｂａ  ＭＥＴＡＳＨＥＥＮ  ４１−００１０、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、３０℃、３０分の条件で乾燥した。
次にイソシアネート基を有する高分子材料として、トリレンジイソシアネート系硬化剤（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業(株)製）と、ポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）とを、Ｒ＝１（当量比）で配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したクリヤー塗料をスプレー塗装した。
次に９０℃で３０分間加熱し、前記メタリック塗料から得られた塗膜と、前記クリヤー塗料から得られた塗膜の二層とが一体の複合塗膜となったメタリック塗膜を得た。
【００１６】
（参考例２）
実施例１と同様の被塗物を用いた。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）に、蒸着金属膜を粉砕してなるアルミニウムペースト（Ｃｉｂａ  ＭＥＴＡＳＨＥＥＮ  ４１−００１０、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、３０℃、３０分の条件で乾燥した。
次にイソシアネート基を有する高分子材料として、トリレンジイソシアネート系硬化剤（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業(株)製）と、ポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）とを、Ｒ＝３（当量比）で配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したクリヤー塗料をスプレー塗装した。
次に９０℃で３０分間加熱し、前記メタリック塗料から得られた塗膜と、前記クリヤー塗料から得られた塗膜の二層とが一体の複合塗膜となったメタリック塗膜を得た。
【００１７】
（比較例１）
真鍮製の、外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、ジクロロメタンで脱脂処理し被塗物とした。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）に、粉砕アルミニウムペースト（４６９０ＮＳ，東洋アルミニウム(株)製）を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、３０℃、３０分の条件で乾燥しメタリック塗膜を得た。
【００１８】
（比較例２）
真鍮製の、外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、ジクロロメタンで脱脂処理し被塗物とした。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）に、粉砕アルミニウムペースト（４６９０ＮＳ，東洋アルミニウム(株)製）を、乾燥塗膜中に５０ｗｔ％となるように配合し、さらに一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したメタリック塗料をスプレー塗装した後、３０℃、３０分の条件で乾燥した。
次にポリエステルポリオール（ニッポラン８００、日本ポリウレタン工業(株)製）とを、一般公知のウレタン塗料用シンナー（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩシンナー、日本ペイント（株）製）にて２倍したクリヤー塗料をスプレー塗装した。
次に９０℃で３０分間加熱し、前記メタリック塗料から得られた塗膜と、前記クリヤー塗料から得られた塗膜の二層とが一体の複合塗膜となったメタリック塗膜を得た。
【００１９】
＜塗膜密着性評価（碁盤目試験）＞
実施例及び比較例で得た装飾体をＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に規定されているクロスカット法（１ｍｍの正方形を１０×１０コマ（計１００コマ））にて密着性を評価する。尚、評価は、１００コマの碁盤目内で塗膜が残ったコマ数とした。
【００２０】
＜水に対する塗膜密着性評価（沸騰水試験）＞
２級の純度の水（ＩＳＯ３６９６）を沸騰状態にし、実施例及び比較例で得た装飾体を前記沸騰状態の水に２５分間浸漬した後、塗装物を沸騰状態の水の中から取りだし常温に戻す。次にＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に規定されているクロスカット法（１ｍｍの正方形を１０×１０コマ（計１００コマ））にて密着性を評価する。尚、評価は、１００コマの碁盤目内で塗膜が残ったコマ数とした。
【００２１】
＜金属光沢を有するデザイン的なテクスチャーの評価（目視判定法）＞
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−４−３：１９９９「塗料一般試験方法−第４部：塗膜の視覚特性−第３節：色の目視比較」に準じた色観察用照明（自然昼光照明）下で目視にて金属光沢の有無を評価した。
【００２２】
評価結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0005104551.tif 000002