多层涂膜形成方法

文档序号:57954 发布日期:2021-10-01 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 多层涂膜形成方法 (Method for forming multilayer coating film ) 是由 权谷晴之 柳馆直人 神田将司 于 2021-03-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种能够形成漆黑性优异、红外线激光反射率高并且显示优异涂膜性能的多层涂膜的方法。一种多层涂膜形成方法包括下列步骤:形成包含氧化钛颜料并且在波长905nm和波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上的第一着色涂膜;形成包含苝黑颜料(A1)、黑色复合金属氧化物颜料(A2)以及选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)中的至少一者的第二着色涂膜;形成包含炭黑颜料的第三着色涂膜;以及形成透明涂膜;所述多层涂膜的明度L~(*)(45°)为3以下、彩度C~(*)(45°)为1以下、在波长905nm和波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。(The present invention provides a method for forming a multilayer coating film having excellent jet-black properties, high infrared laser reflectance, and excellent coating film properties. A multilayer coating film forming method includes the steps of: forming a first colored coating film containing a titanium oxide pigment and having at least one of diffuse reflectance at a wavelength of 905nm and a wavelength of 1550nm of 40% or more; forming a second colored coating film containing a perylene black pigment (a1), a black composite metal oxide pigment (a2), and at least one of two or more pigments (A3) selected from the group consisting of a blue pigment, a red pigment, a yellow pigment, and a green pigment; forming a third colored coating film containing a carbon black pigment; and forming a transparent coating film; lightness L of the multilayer coating film * (45 °) of 3 or less, and chroma C * (45 °) is 1 or less, and at least one of the diffuse reflectance at a wavelength of 905nm and a wavelength of 1550nm is 10% or more.)

多层涂膜形成方法

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求基于在2020年3月30日申请的日本国专利申请第2020-059261号说明书和2020年11月4日申请的日本专利申请第2020-184041号说明书(这些公开内容全部通过参照援引于本说明书中)来主张优先权。本发明涉及一种多层涂膜形成方法。

背景技术

自动驾驶作为下一代汽车技术的重要技术正在受到关注。为了实现自动驾驶,有必要利用各种传感技术,作为其中之一可以举出LIDAR(Light Detection and Ranging:激光雷达)。LIDAR可以通过用红外线激光照射对象物并检测从对象物返回的反射光来测量到对象物的距离,在作为中长距离的高精度传感器方面是有用的。

例如,专利文献1公开了一种光检测和测距(LIDAR)装置,其包含光源、第一MEMS镜以及光检测器;其中,前述光源是以扫描与目标扫描区域相关联的方向的范围的方式发射光线,前述第一MEMS镜是接受所述光线并以向所述目标扫描区域重定向的方式设置的第一微电子机械系统(MEMS)镜并且是以相对于所述光源向多个方向偏斜并以多个角度重定向所述光线的方式设置,前述光检测器是接受来自位于所述目标扫描区域内的一个或多个对象反射来的光线并且通过使所述第一MEMS镜偏斜而在将所述光源发射的所述光线以多个角度反射的同时使光检测器接受以多个角度反射的光线以获得所述一个或多个对象的多角度分辨率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-132524号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

LIDAR是一种传感技术,其通过用红外激光照射物体并检测从物体返回的反射光来测量到对象物的距离;因此,对于红外激光反射较弱的对象物(例如黑色般的漆黑性较高的对象物)而言,存在检测灵敏度显著降低的问题。

另一方面,作为汽车涂色,漆黑性优异的涂色因其产生了奢华感而成为流行的颜色。因此,需求较多,需要即使是漆黑性优异的涂色也能够反射红外线激光的涂色。

此外,在涂装中要求赋予美观的同时也要求对材料的保护、高耐水性等优异的涂膜性能。

因此,本发明提供一种多层涂膜形成方法,能够形成漆黑性优异并且红外线激光反射率高且能发挥高涂膜性能的多层涂膜。

用于解决问题的技术方案

根据本发明的第一方面提供一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(1)至(5),

步骤(1):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上;

步骤(2):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(3):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的第三着色涂料(X)来形成第三着色涂膜;

步骤(4):通过向该第三着色涂膜上涂装透明涂料(Y)来形成透明涂膜;

步骤(5):通过对所述步骤(1)中形成的第一着色涂膜、所述步骤(2)中形成的第二着色涂膜、所述步骤(3)中形成的第三着色涂膜、以及所述步骤(4)中形成的透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。

此外,根据本发明的第二方面提供一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(6)至(9),

步骤(6):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上;

步骤(7):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(8):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的彩色透明涂料(Z)来形成彩色透明涂膜;

步骤(9):通过对所述步骤(6)中形成的所述第一着色涂膜、所述步骤(7)中形成的所述第二着色涂膜和所述步骤(8)中形成的所述彩色透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。

发明效果

基于本发明的多层涂膜形成方法,能够形成能显示漆黑性优异并且红外线激光反射率高且耐水性等优异的涂膜性能的多层涂膜。

具体实施方式

下面,针对本发明的第一方面进行说明。

步骤(1)

根据本发明的第一方面,首先,在步骤(1)中,涂装第一着色涂料(V)、并且形成第一着色涂膜。第一着色涂料(V)是提高所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的涂料,并且含有氧化钛颜料。

上述氧化钛颜料的含量,从获得提高基底的遮盖性和红外线激光反射率的多层涂膜等观点出发,以第一着色涂料(V)的树脂固体含量100质量份为基准,优选在1~150质量份的范围、更优选在20~120质量份的范围。

上述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上。

在本说明书中,所谓漫反射率是指使用装载了积分球的分光光度计(岛津制作所制造,商品名称为“Solid Spec 3700”)所测定的不包含镜面反射(SCE:SpecularComponent Excluded,排除镜面反射光)的反射率,是在将标准白板的反射率设为100%的情况下的反射率(相对反射率)。此外,使用氟类树脂(Labsphere公司制造,商品名为Spectralon)作为标准白板。

上述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%为上,由此可以形成红外线激光反射率较高的多层涂膜。

上述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率,从提高所形成多层涂膜红外线激光反射率的观点出发,优选为45%以上、更优选为50%以上、进一步优选为60%以上。上述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率的上限没有限制,例如可以举出:99%以下、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下等。

所述第一着色涂膜在波长1550nm下的漫反射率,从提高所形成多层涂膜红外线激光反射率的观点出发,优选为45%以上、更优选为50%以上、进一步优选为55%以上。上述第一着色涂膜在波长1550nm下的漫反射率的上限没有限制,例如可以举出99%以下、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下等。

此外,上述第一着色涂膜在L*C*h表色系(颜色空间)中的明度L*(45°),从提高红外线激光的反射率的观点出发,优选为55以上、更优选为75以上、进一步优选为85以上。

“L*C*h表色系”是指以极坐标显示的1976年由国际照明委员会规定且在JIS Z8781-4(2013)中采用的L*a*b*表色系。L*值表示明度、C*值表示作为与原点之间的距离的彩度(色度)、而h值表示将L*a*b*表色系中的a*红色方向的轴设定为0°而从此相对于逆时针方向的色相进行移动而呈现的色相角。

此处,明度L*(45°)表示针对以相对于与测量对象面垂直的轴呈45°的角度照射测量光并且以从正反射角(specular angle)向测量光的方向偏离45°的角度接受的光进行测量而得到的明度L*,并被定义为使用多角度分光光度计(X-rite公司制造,商品名为“MA-68II”)进行测量并根据光谱反射率求出的明度的数值。

第一着色涂料(V)优选为除了包含氧化钛颜料以外还包含由树脂成分、水和/或有机溶剂所组成的介质的涂料。

所述树脂成分通常是包含基体树脂和固化剂的物质,可以使用本领域中常用的已知树脂或化合物。作为基体树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。作为固化剂,例如可以举出:氨基树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物等。

第一着色涂料(V),可以是水性涂料和溶剂型涂料中的任一种,但从减轻环境负荷的观点出发,优选为水性涂料。当第一着色涂料(V)为水性涂料时,作为上述基体树脂,使用含有足以使树脂溶解或分散在水中(水溶性化或水分散)的量的亲水基团(例如羧基、羟基、羟甲基、氨基、磺酸基或聚氧乙烯基等,最优选为羧基)的树脂,并且将该亲水性基团中和,由此能够将基体树脂溶解或分散在水中。

第一着色涂料(V)可以根据需要而进一步适当包含除氧化钛颜料以外的着色颜料、体质颜料、效应颜料、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、增粘剂、表面调整剂等。

作为除上述氧化钛颜料以外的着色颜料,例如可以举出:炭黑、氧化锌、钼铬红、普鲁士蓝、钴蓝、偶氮类颜料、酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料、异吲哚啉类颜料、还原类颜料、苝类颜料、二噁嗪类颜料、二酮吡咯并吡咯颜料类颜料、复合金属氧化物颜料等。其中,从所形成的多层涂膜的基底遮盖性的观点出发,优选使用炭黑;从所形成的多层涂膜的明度和红外线激光的反射率的观点出发,优选使用黑色的复合金属氧化物颜料。

上述黑色的复合金属氧化物颜料是由两种以上元素的金属氧化物的复合体所组成的黑色烧成颜料。具体地,例如可以举出Ca-Ti-Mn类、Fe-Cr类、Mn-Bi类等氧化物。

此外,作为上述黑色复合金属氧化物颜料的市售品,例如可以举出:“TipaqueBlack SG-101”(Ca-Ti-Mn类,石原产业株式会社制造)、“Black 30C940”(Fe-Cr类,Shepherd公司制造)、“Black 6350”(Fe-Cr类,旭日产业株式会社制造)、“Black 6301”(Mn-Bi类,旭日产业株式会社制造)、“Black 9596”(Fe-Cr类,大日精化工业株式会社制造)等。

当第一着色涂料(V)包含除上述氧化钛颜料以外的着色颜料时,以第一着色涂料(V)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选为30质量份以下、更优选在0.01~20质量份的范围。

作为所述体质颜料,例如可以举出:粘土、高岭土、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、滑石、二氧化硅、矾土白等,其中,优选使用硫酸钡和/或滑石。

当第一着色涂料(V)包含上述体质颜料时,以第一着色涂料(V)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选为30质量份以下,更优选在0.01~20质量份的范围。

另外,作为所述效应颜料,例如可以举出:铝(也包含气相沉积的铝),铜,锌,黄铜,镍,玻璃鳞片,氧化铝,云母,以氧化钛和/或氧化铁包覆的氧化铝,以氧化钛和/或氧化铁包覆的云母等。

当第一着色涂料(V)包含上述效应颜料时,以第一着色涂料(V)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选在30质量份以下,更优选在0.01~20质量份的范围。

第一着色涂料(V)的涂装可以采用通常的方法进行,例如可以举出空气喷涂、无空气喷涂、旋转雾化涂装等方法。根据需要可以在第一着色涂料(V)的涂装期间施加静电,其中优选旋转雾化方式的静电涂装和空气喷涂方式的静电涂装,特别优选旋转雾化方式的静电涂装。

另外,当进行空气喷涂、无空气喷涂或旋转雾化涂装时,优选通过在第一着色涂料(V)中适当地包含水和/或有机溶剂,根据需要还可以包含流变调节剂、消泡剂等添加剂而将其调整为适于涂装的固体含量和粘度。

第一着色涂料(V)的固体成分含量在10~60质量%、优选在15~55质量%、更优选在20~50质量%的范围。另外,第一着色涂料(V)的粘度在适于涂装的范围,通常,优选以使用B型粘度计在20℃和6rpm的转速下测量时的粘度在500~5000mPa·s的范围的方式用水和/或有机溶剂进行适当调整。

另外,从获得基底的遮盖性和红外线激光反射率较高的多层涂膜等观点出发,第一着色涂膜的固化膜厚度优选为约5.0~40μm、更优选为约8.0~35μm、进一步优选为约10~30μm。

步骤(2)

根据本发明的第一方式,接着,将第二着色涂料(W)涂装在步骤(1)中形成的第一着色涂膜上涂装以形成第二着色涂膜。第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及下述(A3)颜料所组成的组中的至少一者;

(A3)颜料:选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料。该第二着色涂料(W)能够形成红外线激光的透过率相对较高且低明度的涂膜。

上述苝黑颜料(A1)是能够抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率下降且降低明度的颜料。

作为上述苝黑颜料(A1),例如可以举出:C.I.Pigment Black 31、C.I.PigmentBlack 32等。在此,所谓C.I.是指颜色指数(Color Index)的简称。

当第二着色涂料(W)包含苝黑颜料(A1)时,从所形成的多层涂膜的明度和耐水性的观点出发,其颜料重量浓度优选在3~30%的范围、更优选在5~25%的范围。

在本说明书中,颜料重量浓度被定义为以涂料中的固体含量总量为基准的颜料的重量浓度。

上述黑色复合金属氧化物颜料(A2)是能够抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率下降且降低明度的颜料。

作为上述黑色复合金属氧化物颜料(A2),能够使用上述步骤(1)的栏目中说明的黑色复合金属氧化物颜料。

当第二着色涂料(W)包含黑色复合金属氧化物颜料(A2)时,从所形成的多层涂膜的明度和耐水性的观点出发,其颜料重量浓度优选在5~50%的范围、更优选在10~35%的范围。

作为选自由所述蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)是,本领域技术人员能够根据已知的减法混色法来抑制所形成第二着色涂膜对红外线激光的反射率下降并且降低该第二着色涂膜的明度的颜料组合。

作为上述蓝色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.PigmentBlue 15:2、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue 15:6、C.I.Pigment Blue 28、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Blue 75等。

在上述蓝色系颜料中,从所形成的多层涂膜对红外线激光的反射率的观点出发,也优选在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的蓝色系颜料。

作为上述在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的蓝色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:2、C.I.Pigment Blue 15:6、C.I.Pigment Blue 75等。

上述在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率可以通过如下方式获得:将涂料组合物中包含着色颜料的涂料组合物涂装于聚丙烯板上,干燥,然后将涂膜从聚丙烯板上剥离,使用装载有积分球的分光光度计(岛津制作所制造,商品名为“Solid Spec 3700”)测定该涂膜的透过率。

具体而言,首先,每100质量份由含羟基的丙烯酸树脂和三聚氰胺树脂所组成涂料的树脂固体含量,配合一种着色颜料10质量份并进行搅拌混合,添加溶剂稀释至固体含量为约25%。然后,以使固化涂膜的膜厚度成为15μm的方式,使用刮棒涂布机将所获得的涂料涂装至水平固定的聚丙烯板上,室温下放置10分钟后,使用热风干燥机在100℃下加热干燥60分钟。接着,将所获得涂膜从聚丙烯板上剥离,使用装载有积分球的分光光度计(岛津制作所制造,商品名为“Solid Spec 3700”)测定该涂膜的透过率。

当第二着色涂料(W)包含蓝色系颜料时,其颜料重量浓度优选在0.5~12%的范围、更优选在1~8%的范围。

作为所述红色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Red 101、C.I.Pigment Red122、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 179、C.I.Pigment Red 202、C.I.PigmentRed 224、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 255、C.I.Pigment Red 264、C.I.Pigment Orange 36、C.I.Pigment Violet 19等。

在上述红色系颜料中,从所形成的多层涂膜对红外线激光的反射率的观点出发,也优选在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的红色系颜料。

作为上述在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的红色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Red 178、C.I.Pigment Red 179、C.I.Pigment Red 202、C.I.Pigment Red 264、C.I.Pigment Violet 19等。

当第二着色涂料(W)包含红色系颜料时,其颜料重量浓度优选在1~20%的范围、更优选在2~12%的范围。

作为所述黄色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Yellow 42、C.I.PigmentYellow 110、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow139、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 184、C.I.Pigment Yellow 213等。

在上述黄色系颜料中,从所形成的多层涂膜对红外线激光的反射率的观点出发,也优选在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的黄色系颜料。

作为上述在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的黄色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow150、C.I.Pigment Yellow 213等。

当第二着色涂料(W)包含黄色系颜料时,其颜料重量浓度优选在0.5~12%的范围、更优选在1~8%的范围。

作为所述绿色系颜料,例如可以举出:C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green26、C.I.Pigment Green 36等。

在上述绿色系颜料中,从所形成的多层涂膜对红外线激光的反射率的观点出发,也优选在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的绿色系颜料。

作为上述在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率为80%以上的绿色系颜料,例如可以举出C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 36等

当第二着色涂料(W)包含绿色系颜料时,其颜料重量浓度优选在0.5~12%的范围、更优选在1~8%的范围。

作为选自由所述蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3),从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降且降低明度的观点出发,优选为蓝色系颜料、红色系颜料和黄色系颜料三种颜料。

此外,对于上述蓝色系颜料、红色系颜料和黄色系颜料三种颜料的含量比例,从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降且降低明度的观点出发,以蓝色系颜料/红色系颜料/黄色系颜料的质量比计,优选为10~40/20~80/10~40。

当第二着色涂料(W)包含选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)时,从所形成的多层涂膜的明度和耐水性的观点出发,其总计颜料重量浓度优选在3%~30%的范围、更优选在5%~25%的范围。

作为第二着色涂料(W),优选为除了包含苝黑颜料(A1)、黑色复合金属氧化物颜料(A2)以及选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)所组成组中的至少一者之外还包含树脂成分、由水和/或有机溶剂所组成的介质的涂料。

所述树脂成分通常是包含基体树脂和固化剂的物质,可以使用本领域中常用的已知树脂或化合物。作为基体树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。作为固化剂,例如可以举出:氨基树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物等。

第二着色涂料(W),可以是水性涂料和溶剂型涂料中的任一种,但从减轻环境负荷的观点出发,优选为水性涂料。当第二着色涂料(W)为水性涂料时,作为上述基体树脂,使用含有足以使树脂溶解或分散在水中(水溶性化或水分散)的量的亲水基团(例如羧基、羟基、羟甲基、氨基、磺酸基或聚氧乙烯基等,最优选为羧基)的树脂,并且将该亲水性基团中和,由此能够将基体树脂溶解或分散在水中。

第二着色涂料(W)可以根据需要而进一步适当包含除了上述苝黑颜料(A1)、黑色复合金属氧化物颜料(A2)以及选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)以外的着色颜料、体质颜料、效应颜料、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、增粘剂、表面调整剂等。

作为除了上述苝黑颜料(A1)、黑色复合金属氧化物颜料(A2)以及选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)以外的着色颜料,例如可以举出氧化钛、炭黑、氧化锌、二噁嗪类颜料等。

当第二着色涂料(W)包含除了上述苝黑颜料(A1)、黑色复合金属氧化物颜料(A2)以及选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料(A3)以外的着色颜料时,其颜料重量浓度优选为30%以下、更优选在0.01~20%的范围。

作为所述体质颜料,例如可以举出:粘土、高岭土、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、滑石、二氧化硅、矾土白等,其中,优选使用硫酸钡和/或滑石。

当第二着色涂料(W)包含上述体质颜料时,其颜料重量浓度优选为30%以下、更优选在0.01~20%的范围。

另外,作为所述效应颜料,例如可以举出:铝(也包含气相沉积的铝),铜,锌,黄铜,镍,玻璃鳞片,氧化铝,云母,以氧化钛和/或氧化铁包覆的氧化铝,以氧化钛和/或氧化铁包覆的云母等。

当第二着色涂料(W)包含上述效应颜料时,其颜料重量浓度优选为30%以下、更优选在0.01~20%的范围。

第二着色涂料(W)的涂装可以采用通常的方法进行,例如可以举出空气喷涂、无空气喷涂、旋转雾化涂装等方法。根据需要可以在第二着色涂料(W)的涂装期间施加静电,其中优选旋转雾化方式的静电涂装和空气喷涂方式的静电涂装,特别优选旋转雾化方式的静电涂装。

另外,当进行空气喷涂、无空气喷涂或旋转雾化涂装时,优选通过在第二着色涂料(W)中适当地包含水和/或有机溶剂,根据需要还可以包含流变调节剂、消泡剂等添加剂而将其调整为适于涂装的固体含量和粘度。

第二着色涂料(W)的固体成分含量在10~60质量%、优选在15~55质量%、更优选在20~50质量%的范围。另外,第二着色涂料(W)的粘度在适于涂装的范围,通常,优选以使用B型粘度计在20℃和6rpm的转速下测量时的粘度在500~5000mPa·s的范围的方式用水和/或有机溶剂进行适当调整。

第二着色涂膜的固化膜厚度,从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降并且减低明度等的观点出发,优选为约5.0~40μm、更优选为6.0~30μm、进一步优选为约7.0~20μm。

步骤(3)

根据本发明的第一方面,接着,将第三着色涂料(X)涂装在步骤(2)中形成的第二着色涂膜上涂装以形成第三着色涂膜。第三着色涂料(X)是提高所形成多层涂膜的漆黑性的涂料,并且含有炭黑颜料。

另外,在本发明中,所谓优异的漆黑性是指L*C*h颜色空间中的明度L*(45°)和彩度C*(45°)均较低。

在此,彩度C*(45°)表示针对以相对于与测定对象面垂直的轴呈45°的角度照射测量光并且以从正反射角向测量光的方向偏离45°的角度接受的光进行测量而得到的彩度C*,并被定义为使用多角度分光光度计(X-rite公司制造,商品名为“MA-68II”)进行测量并根据光谱反射率求出的彩度的数值。

上述炭黑颜料的颜料重量浓度,从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降且赋予漆黑性的观点出发,优选在0.2~5%的范围、更优选在0.3~2.5%的范围、进一步优选在0.5~2%的范围。

第三着色涂料(X)优选为除了炭黑颜料以外还包含由树脂成分、水和/或有机溶剂所组成的介质的涂料。

所述树脂成分通常是包含基体树脂和固化剂的物质,可以使用本领域中常用的已知树脂或化合物。作为基体树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。作为固化剂,例如可以举出:氨基树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物等。

第三着色涂料(X)可以是水性涂料和溶剂型涂料中的任一种,但是从减轻环境负荷的观点出发,优选为水性涂料。当第三着色涂料(X)为水性涂料时,作为上述基体树脂,使用含有足以使树脂溶解或分散在水中(水溶性化或水分散)的量的亲水基团(例如羧基、羟基、羟甲基、氨基、磺酸基或聚氧乙烯基等,最优选为羧基)的树脂,并且将该亲水性基团中和,由此能够将基体树脂溶解或分散在水中。

第三着色涂料(X)可以根据需要而进一步适当包含除炭黑颜料以外的着色颜料、体质颜料、效应颜料、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、增粘剂、表面调整剂等。

作为除上述炭黑颜料以外的着色颜料,例如可以举出:氧化钛、氧化锌、钼铬红、普鲁士蓝、钴蓝、偶氮类颜料、酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料、异吲哚啉类颜料、还原类颜料、苝类颜料、二噁嗪类颜料、二酮吡咯并吡咯颜料类颜料等。对于这些着色颜料可以分别单独使用或组合两种以上使用。

当第三着色涂料(X)包含除上述炭黑颜料以外的着色颜料时,以第三着色涂料(X)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选为30质量份以下、更优选在0.01~20质量份的范围。

作为所述体质颜料,例如可以举出粘土、高岭土、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、滑石、二氧化硅、矾土白等,其中,优选使用硫酸钡和/或滑石。

当第三着色涂料(X)包含上述体质颜料时,以第三着色涂料(X)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选为30质量份以下,更优选在0.01~20质量份的范围。

另外,作为所述效应颜料,例如可以举出:铝(也包含气相沉积的铝),铜,锌,黄铜,镍,玻璃鳞片,氧化铝,云母,以氧化钛和/或氧化铁包覆的氧化铝,以氧化钛和/或氧化铁包覆的云母等。

当第三着色涂料(X)包含上述效应颜料时,以第三着色涂料(X)中的树脂固体含量100质量份为基准,其含量优选在30质量份以下,更优选在0.01~20质量份的范围。

第三着色涂料(X)的涂装可以采用通常的方法进行,例如可以举出空气喷涂、无空气喷涂、旋转雾化涂装等方法。根据需要可以在第三着色涂料(X)的涂装期间施加静电,其中,优选旋转雾化方式的静电涂装和空气喷涂方式的静电涂装,特别优选旋转雾化方式的静电涂装。

另外,当进行空气喷涂、无空气喷涂或旋转雾化涂装时,优选通过在第三着色涂料(X)中适当地包含水和/或有机溶剂,根据需要还可以包含流变调节剂、消泡剂等添加剂而将其调整为适于涂装的固体含量和粘度。

第三着色涂料(X)的固体成分含量在10~60质量%、优选在15~55质量%、更优选在20~50质量%的范围。另外,对于第三着色涂料(X)的粘度调整至适于涂装的范围,优选用水和/或有机溶剂以通常使用B型粘度计在20℃和6rpm的转速下测量时的粘度达到500~5000mPa·s范围的方式进行适当调整。

此外,第三着色涂膜的固化膜厚度,从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降且赋予漆黑性等的观点出发,优选为约5.0~30μm、更优选为6.0~20μm、进一步优选为约7.0~15μm。

此外,从抑制所形成多层涂膜红外线激光反射率的下降且赋予漆黑性等的观点出发,将第三着色涂膜的固化膜厚度(μm)与第三着色涂料(X)中炭黑颜料的颜料重量浓度(%)相乘而得到的值优选在2.5~20的范围、更优选在5~15的范围。

步骤(4)

根据本发明的第一方面,在通过如上所述涂装第三着色涂料(X)所获得的第三着色涂膜上涂装透明涂料(Y),形成透明涂膜。

作为本发明的方法中使用的透明涂料(Y),可以不受限制地使用本身已知的透明涂料。具体而言,例如可以举出:通过包含由基体树脂和固化剂所组成的树脂成分作为必需成分并且根据需要还包含涂料用添加剂、水或有机溶剂等溶剂等而得到的用于形成无色或有色透明涂膜的液状或粉状的透明涂料。

作为基体树脂,例如可以举出:包含羟基、羧基、硅烷醇基、环氧基等的交联性官能团的丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂、氨基甲酸酯树酯、含硅树脂等树脂。作为固化剂,是具有能够与该基体树脂的官能团反应的官能团的化合物或树脂,例如可以举出三聚氰胺树脂、尿素树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物、环氧化合物或树脂、含羧基的化合物或树脂、酸酐、含烷氧基甲硅烷基的化合物或树脂等。

该树脂成分中的基体树脂和固化剂的比例并没有特别限制,通常,相对于基体树脂固体含量总量,固化剂能够在10~100质量%、优选在20~80质量%、更优选在30~60质量%的范围使用。

对于透明涂料(Y)而言,可以根据需要适当地配合水或有机溶剂等溶剂、固化催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、流变调节剂、防沉剂等涂料用添加剂。

透明涂料(Y),可以通过静电涂装、空气喷涂、无空气喷涂等方法进行涂装。透明涂膜的膜厚度,基于固化涂膜优选为约10~60μm、更优选为约15~50μm、进一步优选为约20~40μm。

透明涂料(Y)的固体成分含量在10~65质量%、优选在15~55质量%、更优选在20~50质量%的范围。另外,优选使用水和/或有机溶剂对透明涂料(Y)的粘度进行适当调整以达到适宜涂装的范围、通常以福特杯No.4粘度计在20℃下达到15~60秒左右、特别是达到20~50秒左右的范围。

步骤(5)

根据本发明的第一方面,通过对所述步骤(1)中形成的第一着色涂膜、所述步骤(2)中形成的第二着色涂膜、所述步骤(3)中形成的第三着色涂膜以及所述步骤(4)中形成的透明涂膜分别或同时加热以使其固化。

其中,从节能化等的观点出发,优选对上述第一着色涂膜、上述第二着色涂膜、上述第三着色涂膜以及透明涂膜同时加热。

可以通过已知方式进行加热,例如可以适当使用热风炉、电炉、红外线感应加热炉等干燥炉。加热温度优选在70~150℃、更优选在80~140℃的范围。加热时间并没有特别限制,优选在10~40分钟、更优选在20~30分钟的范围。

接下来,针对本发明的第二方面进行说明。

本发明的第二方面是一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(6)至(9),

步骤(6):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上;

步骤(7):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(8):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的彩色透明涂料(Z)来形成彩色透明涂膜;

步骤(9):通过对所述步骤(6)中形成的所述第一着色涂膜、所述步骤(7)中形成的所述第二着色涂膜和所述步骤(8)中形成的所述彩色透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。

步骤(6)

步骤(6)与上述步骤(1)相同。

步骤(7)

步骤(7)与上述步骤(2)相同。

步骤(8)

根据本发明的第二方面,将彩色透明涂料(Z)向步骤(7)中形成的第二着色涂膜上涂装以形成彩色透明涂膜。彩色透明涂料(Z)是提高所形成多层涂膜的漆黑性的涂料,并且含有炭黑颜料。

上述炭黑颜料的颜料重量浓度,从抑制所形成多层涂膜对红外线激光的反射率的下降且赋予漆黑性的观点出发,优选在0.01~2%的范围、更优选在0.1~1%的范围、进一步优选在0.2~0.5%的范围。

对于彩色透明涂料(Z)优选为除了包含炭黑颜料以外还包含由基体树脂及固化剂所组成的树脂成分、涂料用添加剂、水或有机溶剂等溶剂。

作为基体树脂,例如可以举出:包含羟基、羧基、硅烷醇基、环氧基等的交联性官能团的丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂、氨基甲酸酯树酯、含硅树脂等树脂。作为固化剂,是具有能够与该基体树脂的官能团反应的官能团的化合物或树脂,例如可以举出三聚氰胺树脂、尿素树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物、环氧化合物或树脂、含羧基的化合物或树脂、酸酐、含烷氧基甲硅烷基的化合物或树脂等。

该树脂成分中的基体树脂和固化剂的比例并没有特别限制,通常,相对于基体树脂固体含量总量,固化剂能够在10~100质量%、优选在20~80质量%、更优选在30~60质量%的范围使用。

作为涂料用添加剂,例如,可以举出固化催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂、流变调节剂、防沉剂等。

彩色透明涂料(Z),可以通过静电涂装、空气喷涂、无空气喷涂等方法进行涂装。透明涂膜的膜厚度,基于固化涂膜优选为约10~60μm、更优选为约15~50μm、进一步优选为约20~40μm。

此外,从抑制所形成多层涂膜红外线激光反射率的下降且赋予漆黑性等的观点出发,将彩色透明涂膜的固化膜厚度(μm)与彩色透明涂料(Z)中炭黑颜料的颜料重量浓度(%)相乘而得到的值优选在2.5~20的范围、更优选在5~15的范围。

彩色透明涂料(Z)的固体成分含量在10~65质量%、优选在15~55质量%、更优选在20~50质量%的范围。另外,优选使用水和/或有机溶剂对彩色透明涂料(Z)的粘度进行适当调整以达到适宜涂装的范围、通常以福特杯No.4粘度计在20℃下达到15~60秒左右、特别是达到20~50秒左右的范围。

步骤(9)

根据本发明的第二方面,通过对所述步骤(6)中形成的第一着色涂膜、所述步骤(7)中形成的第二着色涂膜以及所述步骤(8)中形成的彩色透明涂膜分别或同时加热使其固化。

其中,从节能化等的观点出发,优选对上述第一着色涂膜、上述第二着色涂膜以及上述彩色透明涂膜同时加热。

可以通过已知方式进行加热,例如可以适当使用热风炉、电炉、红外线感应加热炉等干燥炉。加热温度优选在70~150℃、更优选在80~140℃的范围。加热时间并没有特别限制,优选在10~40分钟、更优选在20~30分钟的范围。

基材

对于可适用本发明的多层涂膜形成方法的基材没有特别限制,例如可以举出:由铁、锌、铝、镁等金属构成的部件;由这些金属的合金所构成的部件;施加基于这些金属的镀敷或气相沉积而成的部件;由玻璃、塑料、各种原料的发泡体等构成的构件等,其中构成汽车车身的钢材和塑料材料是适合的,尤其钢材是特别适合的。根据需要可适当地对这些部件施加脱脂处理、表面处理等处理。

另外,在上述部件上形成底涂涂膜和/或中涂涂膜后可以其用作基材,通常优选如此操作。

底涂涂膜是适用于部件表面以隐蔽部件表面或者赋予部件防腐性和防锈性等,可以通过涂装底涂涂料并使其固化而形成。对于该底涂涂料并没有特别限定,可以使用本身已知的涂料,例如电沉积涂料、溶剂型底漆等。

另外,中涂涂膜是适用于基底以隐蔽部件表面和底涂涂膜之类的基底、提高基底和顶涂膜之间的附着性、赋予涂膜的耐崩裂性等,可以通过在部件表面以及底涂涂膜之类的基底表面上涂装中涂涂料使其固化而形成。对于该中涂涂料并没有特别限定,可以优选使用本身已知的涂料,例如,包含热固性树脂组合物和着色颜料等的有机溶剂型或水型中涂涂料。

本发明的多层涂膜形成方法中,作为基材,当使用形成有底涂涂膜和/或中涂涂膜的部件时,可以在预先加热底涂涂膜和/或中涂涂膜使其固化后涂装步骤(1)的第一着色涂料(V)。另外,也可以在底涂涂膜和/或中涂涂膜未固化的状态下涂装第一着色涂料(V)。

多层涂膜的形成

根据本发明的第一方面的多层涂膜形成方法,其通过下列步骤(1)至(5)来形成多层涂膜,

步骤(1):通过涂装含有氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上;

步骤(2):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(3):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的第三着色涂料(X)来形成第三着色涂膜;

步骤(4):通过向该第三着色涂膜上涂装透明涂料(Y)来形成透明涂膜;以及

步骤(5):通过对上述步骤(1)中形成的第一着色涂膜、上述步骤(2)中形成的第二着色涂膜、上述步骤(3)中形成的第三着色涂膜以及上述步骤(4)中形成的透明涂膜分别或同时加热以使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。由此,能够形成显示出漆黑性优异并且红外线激光的反射率较高并且耐水性等优异的涂膜性能的多层涂膜。

另外,根据本发明的第二方面的多层涂膜形成方法,其通过下列步骤(6)至(9)来形成多层涂膜,

步骤(6):通过涂装含有氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为40%以上;

步骤(7):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(8):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的彩色透明涂料(Z)来形成彩色透明涂膜;

步骤(9):通过对步骤(6)中形成的第一着色涂膜、步骤(7)中形成的第二着色涂膜和步骤(8)中形成的彩色透明涂膜分别或同时加热以使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上。由此,能够形成显示出漆黑性优异并且红外线激光的反射率较高并且耐水性等优异的涂膜性能的多层涂膜。

上述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下并且彩度C*(45°)为1以下,由此能够形成漆黑性优异的多层涂膜。其中,从形成漆黑性优异的多层涂膜的观点出发,上述多层涂膜的明度L*(45°)优选为2以下、更优选为1.5以下。在本发明的典型实施方式中,上述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下表示是3.0以下的情形,L*(45°)为2以下则表示是2.0以下的情形。在本发明的典型实施方式中,上述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下表示是1.0以下的情形。上述多层涂膜的明度L*(45°)的下限没有限制,例如可以举出0.1以上、0.2以上、0.3以上、0.5以上等。此外,从形成漆黑性优异的多层涂膜的观点出发,上述多层涂膜的彩度C*(45°)优选为更优选为0.7以下、进一步优选为0.5以下。上述多层涂膜的彩度C*(45°)的下限没有限制,例如可以举出0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.05以上等。

此外,所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率中的至少一者为10%以上,由此可以形成红外线激光反射率优异的多层涂膜。

其中,上述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率,从形成红外线激光的反射率优异的多层涂膜的观点出发,优选12%以上、更优选14%以上。上述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率的上限没有限制,例如可以举出:90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下等。

此外,上述多层涂膜在波长1550nm下的漫反射率,从形成红外线激光的反射率优异的多层涂膜的观点出发,优选为13%以上、更优选为16%以上。上述第一着色涂膜在波长1550nm下的漫反射率的上限没有限制,例如可以举出:90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下等。

对于本发明的第一方面的多层涂膜形成方法而言,从形成显示漆黑性优异并且红外线激光的反射率较高并且耐水性等优异的涂膜性能的多层涂膜的观点出发,其中优选下述的多层涂膜形成方法(a)或(b)。

多层涂膜形成方法(a):

一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(1a)至(5a),

步骤(1a):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率为40%以上;

步骤(ii2a):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(3a):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的第三着色涂料(X)来形成第三着色涂膜;

步骤(4a):通过向该第三着色涂膜上涂装透明涂料(Y)来形成透明涂膜;以及

步骤(5a):通过对所述步骤(1a)中形成的第一着色涂膜、所述步骤(2a)中形成的第二着色涂膜、所述步骤(3a)中形成的第三着色涂膜、以及所述步骤(4a)中形成的透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率为10%以上。

多层涂膜形成方法(b):

一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(1b)至(5b),

步骤(1b):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长1550nm下的漫反射率为40%以上;

步骤(2b):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(3b):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的第三着色涂料(X)来形成第三着色涂膜;

步骤(4b):通过向该第三着色涂膜上涂装透明涂料(Y)来形成透明涂膜;以及

步骤(5b):通过对所述步骤(1b)中形成的第一着色涂膜、所述步骤(2b)中形成的第二着色涂膜、所述步骤(3b)中形成的第三着色涂膜、以及所述步骤(4b)中形成的透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长1550nm下的漫反射率为10%以上。

对于本发明的第二方面的多层涂膜形成方法而言,从形成显示漆黑性优异并且红外线激光的反射率较高并且耐水性等优异的涂膜性能的多层涂膜的观点出发,其中优选下述的多层涂膜形成方法(c)或(d)。

多层涂膜形成方法(c):

一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(6c)至(9c),

步骤(6c):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率为40%以上;

步骤(7c):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(8c):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的彩色透明涂料(Z)来形成彩色透明涂膜;

步骤(9c):通过对所述步骤(6c)中形成的所述第一着色涂膜、所述步骤(7c)中形成的所述第二着色涂膜和所述步骤(8c)中形成的彩色透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长905nm下的漫反射率为10%以上。

多层涂膜形成方法(d):

一种多层涂膜形成方法,其包括下列步骤(6d)至(9d),

步骤(6d):通过涂装包含氧化钛颜料的第一着色涂料(V)来形成第一着色涂膜,所述第一着色涂膜在波长1550nm下的漫反射率为40%以上;

步骤(7d):通过向该第一着色涂膜上涂装第二着色涂料(W)来形成第二着色涂膜,所述第二着色涂料(W)包含选自由(A1)苝黑颜料、(A2)黑色复合金属氧化物颜料以及(A3)选自由蓝色系颜料、红色系颜料、黄色系颜料和绿色系颜料所组成的组中的两种以上的颜料所组成的组中的至少一者;

步骤(8d):通过向该第二着色涂膜上涂装含有炭黑颜料的彩色透明涂料(Z)来形成彩色透明涂膜;

步骤(9d):通过对所述步骤(6d)中形成的所述第一着色涂膜、所述步骤(7d)中形成的所述第二着色涂膜和所述步骤(8d)中形成的彩色透明涂膜分别或同时加热来使这些涂膜固化;其中

所述多层涂膜形成方法的特征在于,

所述多层涂膜的明度L*(45°)为3以下,并且

所述多层涂膜的彩度C*(45°)为1以下,并且

所述多层涂膜在波长1550nm下的漫反射率为10%以上。

如此,本发明的多层涂膜形成方法,可以适用于在各种工业制品上,特别是在汽车车体的外板上形成多层涂膜。

实施例

下面,举出实施例和比较例进一步具体地说明本发明。但是、本发明并不局限于这些的实施例。此外、“份”和“%”均以质量为基准,膜厚度是基于固化涂膜的膜厚度。

[1]基材的制作

在经过脱脂和磷酸锌处理的钢板(JIS G 3141、尺寸为400mm×300mm×0.8mm)上,通过电沉积来涂装阳离子电沉积涂料“Elecron GT-10”(商品名,关西涂料株式会社制造,以封端的多异氰酸酯化合物作为固化剂的环氧树脂多胺类阳离子树脂),以使固化涂膜的膜厚度成为20μm。将所得膜在170℃下加热20分钟以使其交联而固化,形成电沉积涂膜。

[2]涂料的制作

含羟基的丙烯酸树脂乳液(a)的制造

制造例1

将70.7份去离子水和0.52份“AQUALON KH-10”(商品名,第一工业制药株式会社制造,乳化剂、有效成分97%)置于配备有温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷凝器以及滴加装置的反应容器中,在氮气气流中搅拌和混合,并且升温至80℃。随后,将下述的单体乳化物总量的1%和5份6%过硫酸铵水溶液导入反应容器内,并且在80℃下保持15分钟。其后,将剩余的单体乳化物经过3小时滴加至保持相同温度的反应容器内,滴加结束后熟化1小时,然后在将40份5%的2-(二甲氨基)乙醇水溶液逐渐滴加至反应容器的同时冷却至30℃,通过100目的尼龙布过滤并排出,从而获得固体含量浓度为45%的含羟基的丙烯酸树脂乳液(a)。所获得的含羟基的丙烯酸树脂的羟值为43mgKOH/g、酸值为12mgKOH/g。

单体乳化物:将50份去离子水、10份苯乙烯、40份甲基丙烯酸甲酯、35份丙烯酸乙酯、3.5份甲基丙烯酸正丁酯、10份甲基丙烯酸2-羟乙酯、1.5份丙烯酸、1.0份“AQUALON KH-10”以及0.03份过硫酸铵混合并搅拌,获得单体乳化物。

含羟基的聚酯树脂溶液(b)的制造

制造例2

将174份三羟甲基丙烷、327份新戊二醇、352份己二酸、109份间苯二甲酸以及101份1,2-环已二羧酸酐置于配备有温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷凝器以及水分离器的反应容器中。经过3小时将温度从160℃升温至230℃之后,在保持230℃的同时将产生的冷凝水通过水分离器蒸除,并反应至酸值在3mgKOH/g以下。在该反应生成物中添加59份偏苯三甲酸酐,在170℃下进行30分钟加成反应后冷却至50℃以下,相对于酸基添加当量的2-(二甲氨基)乙醇进行中和后,逐渐添加去离子水以获得固体含量浓度为45%的含羟基的聚酯树脂溶液(b)。所获得的含羟基的聚酯树脂的羟值为128mgKOH/g、酸值为35mgKOH/g、重均分子量为13000。

颜料分散浆料(P-1)~(P-5)的制造

制造例3

将56份(固体含量25份)制造例2中获得的含羟基聚酯树脂溶液(b)、100份“Tipaque UT-771”(商品名,金红石型二氧化钛颜料,石原产业株式会社制造)、0.03份“Carbon MA-100”(商品名,炭黑颜料,三菱化学株式会社制造)和5份去离子水混合,用2-(二甲基氨基)乙醇调节至pH8.0。随后,将所获得的混合液置于广口玻璃瓶中,添加直径约1.3mmφ的玻璃珠作为分散介质,密封,用涂料搅拌器分散30分钟,以获得颜料分散浆料(P-1)。

制造例4~7

除了着色颜料的配合组成设定为如下述表1所示的以外,采用与制造例3相同的方式获得各颜料分散浆料(P-2)~(P-5)。此外表1所示的着色颜料的配合组成是基于各成分的固体质量含量。

表1

UT-771(注1):金红石型二氧化钛颜料,商品名“Tipaque UT-771”,石原产业株式会社制造,

MA-100(注2):炭黑颜料,商品名“Carbon MA-100”,三菱化学株式会社制造;

SG-101(注3):黑色复合金属氧化物颜料,CaO-TiO2-MnO2,商品名“Tipaque blackSG-101”,石原产业株式会社制造。

第一着色涂料(V-1)~(V-5)的制造

制造例8

将161.03份制造例3中获得的颜料分散浆料(P-1)、44.4份(固体含量20份)制造例1中获得的含羟基的丙烯酸树脂乳液(a)、71.4份(固体含量25份)“Ucoat UX-8100”(商品名,氨基甲酸酯乳液、三洋化成工业株式会社制造,固体含量35%)以及37.5份(固体含量30份)“CYMEL325”(商品名,三聚氰胺树脂、日本Cytec Industries株式会社制造,固体含量80%)均匀混合。随后,在所获得的混合物中添加“UH-752”(商品名,ADEKA公司制造,增粘剂)、2-(二甲氨基)乙醇以及去离子水,获得第一着色涂料(V-1),其pH为8.0、涂料固体含量为25%并且使用B型粘度计在20℃下转速为6rpm时测量的粘度为3000mPa·s。

制造例9~12

除了配合组成如下列表2所示进行设定以外,采用与制造例8相同的方式获得使用B型粘度计在20℃下转速6rpm时测量的粘度为3000mPa·s的各第一着色涂料(V-2)~(V-5)。

第一着色涂膜的评价

采用上述获得的第一着色涂料(V-1)~(V-5),使用分光光度计“Solid Spec3700”(商品名,株式会社岛津制作所制造),以氟类树脂(Labsphere公司制造,商品名Spectralon)作为用于测定不包括镜面反射(SCE:Specular Component Excluded)的相对反射率的标准白板,来测定第一着色涂膜在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率。此外,使用“MA-68II”(商品名,X-rite公司制造)来评价该第一着色涂膜的明度L*(45°)。第一着色涂膜是通过使用微型钟型旋转式静电涂装机将第一着色涂料(V-1)~(V-5)中的任一种在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下以使固化涂膜成为30μm的膜厚度的方式涂装在所述[1]制造的基材上,在室温下放置3分钟,然后置于热风循环式干燥炉内,在140℃下加热30分钟而获得。将评价结果汇总计入表2中。

表2

含羟基的丙烯酸树脂乳液(c)的制造

制造例13

将130份去离子水和0.52份“AQUALON KH-10”置于配备有温度计、恒温器、搅拌器、回流冷凝器以及滴加装置的反应容器中,在氮气气流中搅拌和混合,并且升温至80℃。随后,将下述的单体乳化物总量的1%和5.3份6%过硫酸铵水溶液导入反应容器内,并且在80℃下保持15分钟。其后,将剩余的单体乳化物(1)经过3小时滴加至保持相同温度的反应容器内,滴加结束后熟化1小时。其后,将下述的单体乳化物(2)经过1小时滴加于其中,熟化1小时后,在将40份5%二甲基乙醇胺水溶液逐渐滴加至反应容器的同时冷却至30℃,通过100目的尼龙布过滤并排出,从而获得固体含量浓度为30%的含羟基的丙烯酸树脂乳液(c)。所获得的含羟基的丙烯酸树脂的羟值为25mgKOH/g、酸值为33mgKOH/g。

单体乳化物(1):将42份去离子水、0.72份“AQUALON KH-10”、2.1份亚甲基二丙烯酰胺、2.8份苯乙烯、16.1份甲基丙烯酸甲酯、28份丙烯酸乙酯以及21份丙烯酸正丁酯混合并搅拌,获得单体乳化物(1)。

单体乳化物(2):将18份去离子水、0.31份“AQUALON KH-10”、0.03份过硫酸铵、5.1份甲基丙烯酸、5.1份丙烯酸-2-羟乙酯、3份苯乙烯、6份甲基丙烯酸甲酯、1.8份丙烯酸乙酯以及9份丙烯酸正丁酯进行混合和搅拌,获得单体乳化物(2)。

含羟基的聚酯树脂溶液(d)的制造

制造例14

将109份三羟甲基丙烷、141份1,6-己二醇、126份六氢苯酐以及120份己二酸置于配备有温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷凝器以及水分离器的反应容器中加热,经过3小时将温度从160℃升温至230℃之后,在230℃下进行缩合反应4小时。随后,为了将羧基引入所获得的缩合反应生成物中,进一步添加38.3份偏苯三甲酸酐,在170℃下反应30分钟后,用2-乙基-1-己醇稀释,获得固体含量浓度为70%的含羟基的聚酯树脂溶液(d)。所获得的含羟基的聚酯树脂的羟值为150mgKOH/g、酸值为46mgKOH/g、重均分子量为6400。

颜料分散浆料(P-6)~(P-23)的制造

制造例15

将35.7份制造例14中获得的(固体含量25份)含羟基的聚酯树脂溶液(d)、18份“Paliogen Black L0086”(商品名,苝黑颜料,巴斯夫(BASF)公司制造)和5份去离子水混合,用2-(二甲基氨基)乙醇调节至pH8.0。随后,将所获得的混合液置于广口玻璃瓶中,添加直径约1.3mmφ的玻璃珠作为分散介质,密封,用涂料搅拌器分散30分钟,以获得颜料分散浆料(P-6)。

制造例16~32

除了着色颜料的配合组成设定为如下述表3所示的以外,采用与制造例15相同的方式获得各颜料分散浆料(P-7)~(P-23)。此外表3所示的着色颜料的配合组成是基于各成分的固体质量含量。

表3

表3(续)

L0086(注4):苝黑颜料,商品名“Paliogen Black L0086”,巴斯夫(BASF)公司制造;

5206M(注5):蓝色颜料,C.I.Pigment Blue 15:1,商品名“CYANINE BLUE 5206M”,大日精化工业株式会社制造;

R6438(注6):红色颜料,C.I.Pigment Red 179,商品名“MAROON179 229-6438”,太阳化学株式会社(SunChemical Co.,Ltd.)制造;

Y5688(注7):黄色颜料,C.I.Pigment Yellow 150,商品名“BAYFAST Yellow Y-5688”,朗盛(LANXESS)公司制造;

L8730(注8):绿色颜料,C.I.Pigment Green 7,商品名“HELIOGEN GREEN L8730”,巴斯夫(BASF)公司制造;

R5000(注9):炭黑颜料,商品名“RAVEN 5000ULTRA III BEADS”,哥伦比亚碳公司(COLUMBIAN CARBON CO.)公司制造;

蓝色颜料、红色颜料、黄色颜料和绿色颜料的评价

采用以下方法对在上述所使用的蓝色颜料、红色颜料、黄色颜料和绿色颜料在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率进行评价。

在波长905nm下的红外线透过率和在波长1550nm下的红外线透过率

每100份由70份下述含羟基的丙烯酸树脂溶液和30份“CYMEL350”(商品名,三聚氰胺树脂,Allnex Japan公司制造)所组成涂料的树脂固体含量,配合10份供测定的颜料并进行搅拌混合,添加去离子水稀释至固体含量为约25%。然后,以使固化涂膜的膜厚度成为15μm的方式,使用刮棒涂布机将所获得的涂料涂装至水平固定的聚丙烯板上,室温下放置10分钟后,使用热风干燥机在100℃下加热干燥60分钟。接着,将所获得涂膜从聚丙烯板上剥离,使用装载有积分球的分光光度计(岛津制作所制造,商品名为“Solid Spec 3700”)测定该涂膜的透过率,并进行评价。评价结果示于表4。

含羟基的丙烯酸树脂溶液:将35份丙二醇单丙醚放置在配备有温度计、恒温器、搅拌器、回流冷凝器、氮气入口管和滴液漏斗的反应容器中,并且加热至85℃。随后,将包含30份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸2-乙基己酯、29份丙烯酸正丁酯、15份丙烯酸2-羟乙酯、6份丙烯酸、15份丙二醇单丙醚和2.3份2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)的混合物在4小时内滴加至其中。在完成滴加后,将混合物老化1小时。然后,将10份丙二醇单丙醚和1份2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)的混合物在1小时内进一步滴加至其中。在完成滴加后,将混合物老化1小时。将7.4份二乙醇胺进一步添加至其中,由此获得固体含量为55%的含羟基的丙烯酸树脂溶液。所获得的含羟基的丙烯酸树脂具有47mg KOH/g的酸值、72mg KOH/g的羟值和58000的重均分子量。

表4

第二着色涂料(W-1)~(W-13)的制造

制造例33

将58.7份制造例15中获得的颜料分散浆料(P-6)、83.3份(固体含量25份)制造例13中获得的含羟基的丙烯酸树脂乳液(c)、57.1份(固体含量20份)“UCOAT UX-8100”(商品名,氨基甲酸酯乳液,三洋化成工业公司制造,固体含量35%)以及37.5份(固体含量30份)“CYMEL325”(商品名,三聚氰胺树脂,Allnex公司制造,固体含量80%)混合均匀。随后,在所获得的混合物中添加“UH-752”(商品名,ADEKA公司制造,增粘剂)、2-(二甲氨基)乙醇以及去离子水,获得第二着色涂料(W-1),其pH为8.0、涂料固体含量为25%并且使用B型粘度计在20℃下转速为6rpm时测量的粘度为3000mPa·s。

制造例34~45

除了配合组成设定为如下述表5所示的以外,采用与制造例33相同的方式获得使用B型粘度计在20℃下转速6rpm时测量的粘度为3000mPa·s的各第二着色涂料(W-2)~(W-13)。此外,表中的树脂成分的括号“()”内的数值表示固体含量。

表5

表5(续)

第三着色涂料的(X-1)~(X-9)的制造

制造例46

将41.2份制造例28中获得的颜料分散浆料(P-19)、83.3份(固体含量25份)制造例13中获得的含羟基的丙烯酸树脂乳液(c)、57.1份(固体含量20份)“UCOAT UX-8100”(商品名,氨基甲酸酯乳液,三洋化成工业公司制造,固体含量35%)以及37.5份(固体含量30份)“CYMEL325”(商品名,三聚氰胺树脂,Allnex公司制造,固体含量80%)混合均匀。随后,在所获得的混合物中添加“UH-752”(商品名,ADEKA公司制造,增粘剂)、2-(二甲氨基)乙醇以及去离子水,获得第三着色涂料(X-1),其pH为8.0、涂料固体含量为25%并且使用B型粘度计在20℃下转速为6rpm时测量的粘度为3000mPa·s。

制造例47~54

除了配合组成设定为如下述表6所示的以外,采用与制造例46相同的方式获得使用B型粘度计在20℃下转速6rpm时测量的粘度为3000mPa·s的各第三着色涂料(X-2)~(X-9)。此外,表中的树脂成分的括号“()”内的数值表示固体含量。

表6

表6(续)

彩色透明涂料(Z)的调整

制造例55

相对于“Magicron(マジクロン)KINO-1210”(商品名、关西涂料株式会社制造、丙烯酸树脂类酸/环氧固化溶剂型上涂透明涂料)的树脂固体成分100份,添加0.4份“RAVEN5000ULTRA III BEADS”(商品名、炭黑颜料、哥伦比亚碳公司(COLUMBIAN CARBON CO.)制造)并进行搅拌混合,从而调整出彩色透明涂料(Z-1)。另外,彩色透明涂料(Z-1)中炭黑颜料的颜料重量浓度为0.4%。

制造例56

相对于“Magicron(マジクロン)KINO-1210”(商品名、关西涂料株式会社制造、丙烯酸树脂类酸/环氧固化溶剂型上涂透明涂料)的树脂固体成分100份,添加0.2份“RAVEN5000ULTRA III BEADS”(商品名、炭黑颜料、哥伦比亚碳公司(COLUMBIAN CARBON CO.)制造)并进行搅拌混合,从而调整出彩色透明涂料(Z-2)。另外,彩色透明涂料(Z-2)中炭黑颜料的颜料重量浓度为0.2%。

[3]试验板的制作

试验板的制作1(第一方面)

实施例1

(第一着色涂料(V)的涂装)

将上述[2]制造的第一着色涂料((V-1)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为30μm的膜厚度的方式涂装在上述[1]制作的基材上,然后在室温下放置3分钟,获得未固化的第一着色涂膜。

(第二着色涂料(W)的涂装)

将上述[2]制造的第二着色涂料(W-1)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为7.5μm的膜厚度的方式涂装在上述未固化的第一着色涂膜上,然后在室温下放置3分钟,获得未固化的第二着色涂膜。

(第三着色涂料(X)的涂装)

将上述[2]制造的第三着色涂料(X-2)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为7.5μm的膜厚度的方式涂装在上述未固化的第二着色涂膜上,然后在室温下放置3分钟,在80℃下预热3分钟,获得未固化的第三着色涂膜。

(透明涂料(Y)的涂装)

将透明涂料(Y)(“Magicron(マジクロン)KINO-1210”,关西涂料株式会社制造,商品名,丙烯酸树脂类/环氧固化溶剂型上涂透明涂料)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为35μm的方式涂装在上述未固化的第三着色涂膜上,然后在室温下放置7分钟后,置于热风循环式干燥炉内,在140℃下加热30分钟,同时干燥第一着色涂膜、第二着色涂膜以及透明涂膜构成的多层涂膜使它们固化,制作试验板。

实施例2~18、比较例1~8

除了使用表7中所示的涂料和膜厚度以外,其余全部以与实施例1同样的方式获得试验板。

试验板的制作2(第二方面)

实施例19

(第一着色涂料(V)的涂装)

将上述[2]制造的第一着色涂料((V-1)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为30μm的膜厚度的方式涂装在上述[1]制作的基材上,然后在室温下放置3分钟,获得未固化的第一着色涂膜。

(第二着色涂料(W)的涂装)

将上述[2]制造的第二着色涂料(W-3)使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为7.5μm的膜厚度的方式涂装在上述未固化的第一着色涂膜上,然后在室温下放置3分钟,在80℃下预热3分钟,获得未固化的第二着色涂膜。

(彩色透明涂料(Z)的涂装)

将上述[2]中调整的彩色透明涂料(Z-1),使用微型钟型旋转式静电涂装机在涂装室温度23℃、湿度68%的条件下,以使固化涂膜成为35μm的方式涂装在上述未固化的第二着色涂膜上,然后在室温下放置7分钟后,置于热风循环式干燥炉内,在140℃下加热30分钟,同时干燥第一着色涂膜、第二着色涂膜以及透明涂膜构成的多层涂膜以使它们固化,由此制作了试验板。

实施例20以及21

除了使用表8中所示的涂料和膜厚度以外,其余全部以与实施例19同样的方式获得试验板。

涂膜评价

将如上所述获得的各试验板,按以下的方法评价涂膜,将其结果示于表7(含续表)和8。

明度L*(45°):针对各试验板,使用“MA-68II”(商品名、X-rite公司制造)测量明度L*(45°)。

彩度C*(45°):针对各试验板,使用“MA-68II”(商品名,X-rite公司制造)测定彩度C*(45°)。

在波长905nm下的漫反射率和在波长1550nm下的漫反射率(红外线激光反射率的测定):针对各试验板,使用“Solid Spec 3700”(商品名,岛津制作所制造),测量不含镜面反射(SCE:Specular Component Excluded)的反射率。

耐水附着性:针对各试验板,在40℃的温水中浸泡240小时,取出并擦去表面的水分,然后立即在涂面上按照JIS K 5600-5-6(1990)在涂膜中制作100个2mm×2mm的方格,将胶带粘附于其表面上,并迅速地剥离,然后对涂面上残留的方格涂膜的数目进行评价。◎和○为合格。

◎:残留个数/全体个数=100个/100个且没有边缘缺失

○:残留个数/全体个数=100个/100个且有边缘缺失

△:残留个数/全体个数=99个~90个/100个

×:残留个数/全体个数=89个以下/100个

表7

表7(续1)

表7(续2)

表8

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