多层涂膜形成方法

文档序号:704214 发布日期:2021-04-13 浏览:9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 冈崎纮和 成田信彦 于 2019-05-20 设计创作,主要内容包括:本发明目的在于提供一种光辉性优异的多层涂膜形成方法。具体而言,作为解决方法,提供有一种多层涂膜形成方法,依次包含下述的工序(1)~(3):(1)在被涂覆物上涂覆基底涂料(X)来形成基底涂膜的工序;(2)涂覆光辉性颜料分散体(Y)来形成光辉性涂膜的工序;(3)涂覆透明涂料(Z)来形成透明涂膜的工序,光辉性颜料分散体(Y)为含有鳞片状光辉性颜料(A)的光辉性颜料分散体,鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T为1~65nm,在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R为0.1~50%,且所述T及R满足以下的主要条件(1),T(nm)×R(%)≦2000…(1)。(The invention aims to provide a method for forming a multilayer coating film with excellent brilliance. Specifically, as a solution, there is provided a multilayer coating film forming method comprising the following steps (1) to (3) in this order: (1) a step of applying a base coat (X) to an object to be coated to form a base coat; (2) a step of forming a bright coating film by applying a bright pigment dispersion (Y); (3) and (c) applying a clear coating material (Z) to form a clear coating film, wherein the bright pigment dispersion (Y) is a bright pigment dispersion containing a scaly bright pigment (a), the thickness T of the scaly bright pigment (a) is 1 to 65nm, and when all the bright pigments present in the multilayer coating film are projected onto the surface of the multilayer coating film, the area occupancy R of the portion of the bright pigment projected onto the surface of the multilayer coating film is 0.1 to 50%, and T and R satisfy the following main condition (1), T (nm) xr (%) &lt; 2000 … (1).)

多层涂膜形成方法

技术领域

本发明涉及可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的金属涂膜的多层涂膜形成方法、涂覆物及多层涂膜。

背景技术

涂覆涂料的目的主要为保护原材料及赋予美感。在工业产品上,从提高其商品吸引力的观点出发,美感其中尤其是“质感”非常重要。

近年,虽然在高光上炫有非常高的亮度,但要求有下述这种设计,即,只需将涂面稍微倾斜,则亮度急剧下降的设计,这种设计具有亮度变化因而具有魅力(具有美感)。

这种设计的涂膜通常是通过使用包含光辉性颜料的光辉性涂料组合物,由包含金属涂膜的多层涂膜而形成。

作为前述金属涂膜,下述质感的金属风格光泽的涂膜等正受到关注,所述质感其特征在于,像镜面那样在表面上无颗粒感,并且,塗板的正反射光附近(高光(highlight))闪耀,斜向(阴暗(shade))看起来发暗,即高光区域与阴暗区域的辉度差较大。

在专利文献1中公开有一种层叠涂膜,具备:着色基底层,含有在被涂覆物的表面上直接或间接形成的着色材料;及含光辉材料层,重叠在该着色基底层之上,含有鳞片状光辉材料及着色材料,其特征在于,上述着色基底层的表面光滑度为,通过BYK-Gardner公司制Wave Scan DOI(商品名)而测定的测定值Wd为8以下,上述鳞片状光辉材料的厚度为25nm~200nm,优选为80~150nm,上述含光辉材料层的厚度为1.5μm以上6μm以下,在将存在于上述含光辉材料层中的全部光辉材料投影到该含光辉材料层的表面上时,该光辉材料投影在该表面上的部分所占的面积占有率为30%以上90%以下。

但是,专利文献1中被具体公开的多层涂膜是使用了厚度110nm的铝鳞片来作为光辉材料,因而颗粒感过于明显,且在高光区域与阴影区域的辉度差较小这一点上不足。

在专利文献2中公开有一种层叠涂膜,具备:下层涂膜,直接或间接形成在被涂覆物的表面上;及上层涂膜,层叠在该下层涂膜上,其特征在于,在该层叠涂膜上,上述下层涂膜的亮度L*值为30以下,上述上层涂膜含有很多作为光辉材料的铝鳞片,上述铝鳞片的表面粗糙度Ra为30nm以下,上述铝鳞片的厚度为70nm以上150nm以下,上述上层涂膜中包含的上述铝鳞片的将其长径除以短径的长宽比为3以下,在将其长径与短径的积的平方根作为粒径时,平均粒径为7μm以上15μm以下,粒径分布的标准偏差为平均粒径的30%以下,在将上述上层涂膜所含有的全部铝鳞片投影到该上层涂膜的表面上时,该铝鳞片投影在该表面上的部分所占的投影面积占有率为40%以上90%以下。

但是,专利文献2中记述的多层涂膜上使用的鳞片状光辉性颜料的厚度为70nm以上,涉及到与本发明不同的技术思路,本发明的鳞片状光辉性颜料的厚度T为1~65nm。

在专利文献3中公开有一种多层涂膜形成方法,其为通过对在被涂覆物上依次涂覆着色涂料(X)、光辉性颜料分散体(Y)、透明涂料(Z)而形成的未固化的着色涂膜、未固化的光辉性涂膜及未固化的透明涂膜进行加热,使这3层涂膜同时固化来形成多层涂膜的方法,其特征在于,光辉性颜料分散体(Y)含有水、特定的表面调节剂、鳞片状光辉性颜料及粘性调节剂,以固化膜厚为0.2μm的方式涂覆光辉性颜料分散体(Y)而得到的膜的波长550nm的透光率为10~50%。

但是,虽然专利文献3所述的多层涂膜形成方法使用了50nm的蒸镀铝鳞片来作为鳞片状光辉性颜料,但未对面积占有率进行任何记述,所述面积占有率为,在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率。此外,对于使蒸镀铝鳞片的厚度与光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率的关系成为本发明中规定的特定的范围内的情况也未做记述。

专利文献

专利文献1:日本特开2017-019147号公报

专利文献2:国际公开第2017/146150号

专利文献3:国际公开第2017/022698号

发明内容

本发明的第一个所要解决的技术问题是,提供一种可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜的多层涂膜形成方法。

本发明的第二个所要解决的技术问题是,提供一种在表面上具有由上述多层涂膜形成方法而得到的颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜的涂覆物。

本发明的第三个所要解决的技术问题是,提供一种颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

根据本发明的第一形态,可提供一种以下项1~项6所涉及的多层涂膜形成方法。

项1:一种多层涂膜形成方法,依次包含下述的工序(1)~(3):

(1)在被涂覆物上涂覆基底涂料(X)来形成基底涂膜的工序;

(2)涂覆光辉性颜料分散体(Y)来形成光辉性涂膜的工序;

(3)涂覆透明涂料(Z)来形成透明涂膜的工序,其特征在于,

光辉性颜料分散体(Y)为含有鳞片状光辉性颜料(A)的光辉性颜料分散体,鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T为1~65nm,

在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R为0.1~50%,

且所述T及R满足以下的主要条件(1),

T(nm)×R(%)≦2000…(1)。

项2:根据项1所述的多层涂膜形成方法,其特征在于,基于分光反射率的XYZ色度体系中的表示辉度的Y值(Y5)为20~1500,所述分光反射率为,相对于正反射光在入射光方向上以5°的角度对以45°的角度照射于所述多层涂膜的光进行接收时的分光反射率。

项3:根据项1或2所述的多层涂膜形成方法,其特征在于,所述多层涂膜的HG值为5~66的范围。

项4:根据项1~3中任一所述的多层涂膜形成方法,其特征在于,相对于光辉性颜料分散体(Y)中的合计固形成分100质量份,所述鳞片状光辉性颜料(A)的含量为0.2~80质量份。

项5:根据项1~4中任一所述的多层涂膜形成方法,其特征在于,所述光辉性颜料分散体(Y)含有粘性调节剂。

项6:根据项1~5中任一所述的多层涂膜形成方法,其特征在于,所述透明涂料(Z)为,含有含羟基树脂及聚异氰酸酯化合物的2液型透明涂料。

此外,根据本发明的第二形态,可提供一种在表面上具有由上述第一形态的多层涂膜形成方法而得到的多层涂膜的涂覆物。

此外,根据本发明的第三形态,可提供一种多层涂膜,依次包含形成在被涂覆物的表面上的基底涂膜、含有鳞片状光辉性颜料(A)的光辉性涂膜、透明涂膜,其特征在于,

所述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T为1~65nm,

在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R为0.1~50%,

且所述T及R满足以下的主要条件(1),

T(nm)×R(%)≦2000…(1)。

根据本发明的多层涂膜形成方法,可得到一种颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

本发明的涂覆物在表面上具有颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

本发明的多层涂膜为颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

附图说明

图1是表示实施例及比较例中的厚度T(nm)与面积占有率R(%)的关系的曲线图,所述厚度T(nm)为,形成光辉性涂膜的光辉性颜料分散体(Y)中包含的鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T(nm),所述面积占有率R(%)为,在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R(%)。

具体实施方式

第一形态

对本发明的第一形态进行说明。

[1-1.工序(1)]

工序(1)为在被涂覆物上涂覆基底涂料(X)来形成基底涂膜的工序。

<被涂覆物>

在本发明的多层涂膜形成方法中,作为被涂覆物的原材料,可列举铁、锌、铝、钛等金属、包含上述金属的合金、玻璃、陶瓷、无机材料、各种塑料、木材等。此外,也可以为塑料与各种纤维(碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、有机纤维等)的复合物。作为被涂覆物的形状,可列举板状(片状)、筒状、线状、带状、发泡体状、这些的组合、对上述原材料之中的至少1种以上进行成型而得到的成型物等。根据这些原材料,可适当进行脱脂处理或表面处理来作为被涂覆物。作为该表面处理,例如可列举磷酸盐处理、铬酸盐处理、复合氧化物处理等。并且,如果上述被涂覆物的原材料为金属,则优选在表面处理后的金属原材料之上,通过阳离子电沉积涂料而形成阳离子电沉积涂膜。也可以在该阳离子电沉积涂膜之上形成中间涂膜。从基底隐蔽性及耐候性等观点出发,优选对该中间涂膜进行着色。尤其是在后述的基底涂料(X)为透明的情况下,从基底隐蔽性及耐候性等观点出发,优选形成着色中间涂膜。

此外,在被涂覆物的原材料为塑料的情况下,优选在脱脂处理后的塑料原材料之上,通过底胶涂料而形成底胶涂膜。

<基底涂料(X)>

作为基底涂料(X),具体而言,可使用以溶剂及热固化性树脂为主成分的原本已知的热固化性涂料。在该热固化性涂料中,也可包含称为中间涂料的涂料。基底涂料(X)可为透明,也可为着色。

用于基底涂料(X)的溶剂可列举有机溶剂及/或水。

作为用于基底涂料(X)的有机溶剂,具体而言,可使用通常用于涂料的有机溶剂。

例如,可列举甲苯、二甲苯、己烷、庚烷等烃类;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯等酯类;乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚等醚类;丁醇、丙醇、辛醇、环已醇、二乙二醇等醇类;丁酮、甲基异丁基酮、异佛尔酮等酮类等有机溶剂。上述这些可单独使用或2种以上组合使用。

作为用于基底涂料(X)的热固化性树脂,从耐水性、耐药品性、耐候性等观点出发,优选并用基体树脂和交联剂。

基体树脂优选耐候性及透明性等良好的树脂,具体而言,可列举丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。

作为上述丙烯酸树脂,例如可列举将具有羧基、羟基、酰胺基、羟甲基等官能团的(甲基)丙烯酸酯及其他(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯等共聚而得到的树脂。

作为聚酯树脂,可使用通过常规方法使多元酸、多元醇、改性油进行缩合反应而得到的聚酯树脂。

作为环氧树脂,例如可列举通过利用环氧基与不饱和脂肪酸的反应合成环氧酯,并在该不饱和基上添加α,β-不饱和酸的方法、或使环氧酯的羟基与邻苯二甲酸或偏苯三酸这样的多元酸发生酯化的方法等而得到的环氧酯树脂等。

作为聚氨酯树脂,例如可列举通过二异氰酸酯化合物等聚异氰酸酯化合物与二乙醇等多元醇的加成反应而得到的化合物以及使二异氰酸酯化合物等聚异氰酸酯化合物与上述丙烯酸树脂、聚酯树脂或环氧树脂反应而高分子量化后的聚氨酯树脂。

基底涂料(X)可为水性涂料、溶剂类涂料中的任意一种,从涂料的低VOC化的观点出发,优选为水性涂料。在基底涂料(X)为水性涂料时,为了使树脂水溶性化或水分散,上述基体树脂可使用含有足量的亲水性基团例如羧基、羟基、羟甲基、氨基、磺酸基、聚氧乙烯基团等,最普遍为羧基的树脂,以便通过将该亲水性基团中和而形成碱金属盐,使基体树脂水溶性化或水分散化。此时的亲水性基团例如羧基的量不受特别限制,可根据水溶性化或水分散化的程度来任意选择,但通常基于酸值可为约10mgKOH/g以上,优选在30~200mgKOH/g的范围内。此外,作为用于中和的碱性物质,例如可列举氢氧化钠、胺类化合物等。

此外,上述树脂的水分散化也可以通过在表面活性剂、水溶性树脂的存在下使上述单体成分乳化聚合来进行。并且,也可以通过在例如乳化剂等存在下将上述树脂分散在水中来得到。在该水分散化时,在基体树脂中既可以完全不含所述亲水性基团,或也可以含有比上述水溶性树脂更少的所述亲水性基团。

所述交联剂是用于通过加热使上述基体树脂交联固化的成分,例如可列举氨基树脂、聚异氰酸酯化合物、嵌段化聚异氰酸酯化合物、含环氧基化合物、含羧基化合物、含碳化二亚胺基化合物、含酰肼基化合物、含氨基脲基化合物等。它们之中,优选可与羟基反应的氨基树脂、聚异氰酸酯化合物及嵌段化聚异氰酸酯化合物,以及可与羧基反应的含碳化二亚胺基化合物。对于聚异氰酸酯化合物及嵌段化聚异氰酸酯化合物,可使用后述的透明涂料(Z)的项中记述的化合物。上述交联剂可单独使用或2种以上组合使用。

具体而言,优选使用通过将三聚氰胺、苯并胍胺、尿素等与甲醛的缩合或共缩合,或进一步用低级1价醇醚化等而得到的氨基树脂。此外,也可优选使用聚异氰酸酯化合物或嵌段聚异氰酸酯化合物。

虽然基底涂料(X)中的上述各成分的比例可根据需要任意选择,但从耐水性、处理性等观点出发,基体树脂及交联剂基于该两成分的合计质量,通常前者优选在60~90质量%,尤其优选在70~85质量%,后者优选在10~40质量%,尤其优选在15~30质量%的范围内。

根据需要,也可进一步在基底涂料(X)中适当调配颜料、颜料分散剂、防沉剂、消泡剂、以及紫外线吸收剂等。

作为前述颜料,例如可列举着色颜料、体质颜料、光辉性颜料、防锈颜料等,其中优选使用着色颜料,基于可得到基底隐蔽性、设计性优异的涂膜等观点,进一步优选使用所希望颜色的颜料。

根据透光率、基底的隐蔽性、所希望的色彩等,可以以适当的组合使用前述颜料。

从基底隐蔽性、耐候性等观点出发,颜料的使用量也可为,由基底涂料(X)形成的固化涂膜中的波长400~700nm的范围内的透光率为10%以下,优选为5%以下的量。此外,在基底涂料(X)为透明时,颜料也可为不损害基底涂料(X)的透明性的范围内的量。

从基底隐蔽性的观点出发,在基底涂料(X)为着色时,优选通过调整前述颜料的种类、调配量,将所得到的涂膜的亮度L*值调整在0.1~95,优选在0.1~70,进一步优选在0.1~60的范围内。

作为前述着色颜料,可从复合金属氧化物颜料、黑色氧化铁颜料、黑色氧化钛颜料、芘黑颜料、碳黑颜料、钛白、钼酸锌、钼酸钙、普鲁士蓝、群青、钴蓝、铜酞菁蓝、阴丹酮蓝、铬黄、合成黄色氧化铁、钒酸铋、钛黄、锌黄(zinc yellow)、单偶氮黄、赭石黄、双偶氮黄、异吲哚啉酮黄、金属络合物盐偶氮黄、喹酞酮黄、苯并咪唑酮黄、氧化铁红、单偶氮红、无置换酞菁红、偶氮色淀红(Mn盐)、喹吖啶酮品红、蒽缔蒽酮橙、联二蒽醌红、芘褐红、芘红、二酮吡咯并吡咯钼铬红、氯化酞菁绿、溴化酞菁绿、或吡唑啉酮橙、苯并咪唑酮橙、恶嗪紫、芘紫等中使用任意1种或组合使用其以上。

此外,透明性着色颜料也可作为着色颜料使用。

作为前述透明性着色颜料,可从钛黄等复合氧化金属颜料、偶氮类颜料、酞菁类颜料、二酮吡咯并吡咯类颜料、芘类颜料、芘酮类颜料、苯并咪唑酮类颜料、异吲哚啉类颜料、异吲哚啉酮类颜料、金属络合偶氮类颜料、酞菁类颜料、阴丹酮类颜料、二恶烷类颜料、靛青类颜料等中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述体质颜料,例如可从硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅、碳酸镁、滑石、氧化铝白等中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述光辉性颜料,例如可使用粒子状或鳞片(flake)状(鳞片状、薄片状)的金属、鳞片状(鳞片状、薄片状)的玻璃或金属氧化物、蒸镀膜的粉碎物、它们的氧化物包覆物等。

作为前述粒子状或鳞片状(鳞片状、薄片状)的金属,例如可从铝、铜、锌、镍、铬、不锈钢、黄铜、镍合金等金属粒子或鳞片等中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述鳞片状(鳞片状、薄片状)的玻璃或金属氧化物,例如可从玻璃鳞片、天然云母、人造云母、氧化铝鳞片、二氧化硅鳞片等中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述蒸镀膜的粉碎物,可为作为蒸镀金属鳞片颜料而已知的蒸镀膜的粉碎物,可从通过使铝、金、银、铜、黄铜、钛、铬、镍、镍铬合金、不锈钢等金属蒸镀在膜等基材之上,在剥离基材后,对蒸镀金属膜进行粉碎而得到的粉碎物中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述它们的氧化物包覆物,可为用矾土(氧化铝)、二氧化硅(氧化硅)、云母、氧化钛及/或氧化铁等氧化物对前述粒子状或鳞片状(鳞片状、薄片状)的金属、前述鳞片状(鳞片状、薄片状)的玻璃或金属氧化物或前述蒸镀膜的粉碎物等进行包覆的氧化物包覆物,可从它们之中使用任意1种或组合使用其以上。

作为前述防锈颜料,例如可从锌、铬酸锌、铬酸锶、铬酸钙、氰氨化铅、铅酸钙、磷酸锌等中使用任意1种或组合使用其以上。

前述颜料可根据透光率、基底的隐蔽性、所希望的色彩等以适当的组合进行使用,从基底隐蔽性、耐候性等观点出发,其使用量宜为,由基底涂料(X)形成的固化涂膜中的波长400~700nm的范围内的透光率为10%以下,优选为5%以下的量。

另外,涂膜的透光率为,将涂料以基于固化涂膜而形成规定膜厚的方式涂覆于玻璃板,使其固化后,浸渍到60~70℃的温水中,通过将该涂膜剥离并进行干燥而得到的涂膜,以该涂膜为试样,使用自计分光光度计(日立制作所制,EPS-3T型)在400~700nm的波长的范围内进行测定时的分光透过率。在因所测定的波长(400~700nm)而存在有差时,取最大值作为透光率。

在基底涂料(X)为着色时,从颜色稳定性等观点出发,基底涂料(X)的黑白隐蔽膜厚优选为40μm以下,更优选为5~35μm,进一步优选为10~30μm。在本说明书中,“黑白隐蔽膜厚”是指,在将日本工业标准JIS K5600-4-1的4.1.2中规定的黑白的市松图案的隐蔽率试验纸粘贴在钢板上后,以膜厚发生连续性变化的方式倾斜涂布涂料,在使其干燥或固化后,在漫射日光下以目视对涂面进行观察,并用电磁式膜厚仪对看不到隐蔽率试验纸的市松图案的黑白边界的最小膜厚进行测定的值。

在基底涂料(X)中使用前述颜料时,可根据目的等,使用所需量的颜料。优选以基底涂料(X)100质量份(固形成分)为基准,为0.01~70质量份,优选为0.1~50质量份,更优选为0.2~40质量份的范围内。

这种情况下的基底涂料(X)的固形成分为10~60质量%,且作为在温度20℃下用B型粘度计测定的6rpm下1分钟后的粘度,粘度为200~5000mPa·s。在本说明书中,B型粘度计使用了“LVDV-I”(商品名,BROOKFIELD公司制)。

<基底涂料(X)的涂覆>

基底涂料(X)的涂覆可按照常规的方法来进行,在基底涂料(X)为水性涂料的情况下,例如可向基底涂料(X)中添加去离子水,并根据需要添加增稠剂、消泡剂等添加剂,在调整完固形成分和粘度后,在前述被涂覆物面上通过喷涂、旋转雾化涂覆等来进行。涂覆时,根据需要可进行外加静电。

从透光率、基底的隐蔽性及光辉性等观点出发,由基底涂料(X)而得到的基底涂膜的固化膜厚可为0.1~35μm,优选为5~30μm,更优选为10~25μm。

[1-2.工序(2)]

工序(2)为,在由工序(1)而形成基底涂膜之后,涂覆光辉性颜料分散体(Y)来形成光辉性涂膜的工序。

另外,根据需要,也可以在工序(1)和工序(2)之间,设置涂覆无色透明涂料、着色透明涂料、光辉性透明涂料、着色光辉性透明涂料、着色涂料、着色光辉性涂料等来形成所希望的涂膜的工序,此外,也可以设置对光辉性涂膜进行调整及/或预加热及/或固化等的工序等。

<光辉性颜料分散体(Y)>

光辉性颜料分散体(Y)含有水及鳞片状光辉性颜料(A)。

此外,根据需要,光辉性颜料分散体(Y)也可含有粘性调节剂(B)及/或表面调节剂(C)。

从得到颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜的观点出发,优选在光辉性颜料分散体(Y)中含有前述粘性调节剂(B)及表面调节剂(C)。

(鳞片状光辉性颜料(A))

作为鳞片状光辉性颜料(A),可从反光性颜料及光干涉性颜料之中适当选用1种或组合使用2种以上。

鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T是指平均厚度,可为1~65nm,优选为5~60nm,更优选为10~50nm。

作为鳞片状光辉性颜料(A),难以获得厚度T比1nm更薄的鳞片状光辉性颜料,此外,厚于65nm的鳞片状光辉性颜料难以得到颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

虽然鳞片状光辉性颜料(A)的平均粒径因鳞片状光辉性颜料(A)的种类而不同,但可为0.1~100μm,通常为0.1~50μm,优选为1.0~23μm,更优选为5.0~20μm。

平均厚度定义为,通过透射型电子显微镜(TEM)对包含该鳞片状光辉性颜料(A)的涂膜截面进行观察测定,取100个以上的测定值的平均值。

平均粒径是指,使用Microtrac粒度分布测定装置MT3300(商品名,日机装株式会社制)并利用激光衍射散射法而测定到的体积基准粒度分布的中位直径。

作为鳞片状光辉性颜料(A),具体而言,可列举铝、铜、铬、镍合金、不锈钢等的鳞片状金属颜料、表面被金属氧化物包覆的鳞片状金属颜料、表面上化学吸附或结合有着色颜料的鳞片状金属颜料等反光性颜料,以及金属氧化物包覆云母颜料、金属氧化物包覆氧化铝鳞片颜料、金属氧化物包覆玻璃鳞片颜料、金属氧化物包覆二氧化硅鳞片颜料等光干涉性颜料等。

作为鳞片状光辉性颜料(A),只要厚度T为1~65nm即可,其制造方法等不受特别限制。

作为鳞片状光辉性颜料(A),在使用有反光性颜料时,从易获得性、颗粒感、成品外观的观点出发,可优选使用蒸镀金属鳞片颜料。

蒸镀金属鳞片颜料可通过使金属鳞片蒸镀在基材上,在剥离基材后,对蒸镀金属鳞片进行粉碎来得到。作为上述基材,例如可列举膜等。

作为上述金属的材质,不受特别限制,但例如可列举铝、金、银、铜、黄铜、钛、铬、镍、镍铬合金、不锈钢等。其中,从易获得性及易处理性等观点出发,尤其优选铝或铬。在本说明书中,将蒸镀铝而得到的蒸镀金属鳞片颜料称为“蒸镀铝鳞片颜料”,将蒸镀铬而得到的蒸镀金属鳞片颜料称为“蒸镀铬鳞片颜料”。

作为可用作上述蒸镀铝鳞片颜料的市售品,例如可列举“Hydroshine WS”系列(商品名,ECKART公司制)、“Decomet”系列(商品名,SCHLENK公司制)、“Metasheen”系列(商品名,BASF公司制)等。

作为可用作上述蒸镀铬鳞片颜料的市售品,例如可列举“Metalure LiquidBlack”系列(商品名,ECKART公司制)等。

从涂料中的稳定性或所形成的涂膜的色调、处理性等观点出发,上述蒸镀金属鳞片颜料的平均一次粒径(D50)可为0.1~50μm,优选为1~23μm,尤其优选为5~20μm。

在将蒸镀铝鳞片颜料用作上述蒸镀金属鳞片颜料时,从可得到贮存稳定性及光辉性优异的涂膜等观点出发,优选对该蒸镀铝鳞片颜料的表面进行二氧化硅处理。

作为鳞片状光辉性颜料(A),也可以使用在球磨机、立式球磨机(attritor mill)中,在粉碎介质的存在下,使用粉碎助剂对铝进行粉碎、磨碎而制造的鳞片状铝颜料。在此,作为粉碎助剂,除油酸、硬脂酸、异硬脂酸、月桂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸等高级脂肪酸以外,可使用脂肪胺、脂肪族酰胺、脂肪醇等。作为粉碎介质,可使用矿油精等脂肪烃。

根据粉碎助剂的种类,鳞片状铝颜料可大致分为漂浮类型和非漂浮类型。当调配到涂料组合物中时,则漂浮类型可在涂覆而得到的涂膜的表面上排列(漂浮),可得到金属感较强的成品,且具有热反射作用,并可发挥防锈能力,但在使用有该类型的鳞片状铝颜料的情况下,在涂膜形成过程中需要注意的是,虽然也取决于其调配量,但可能会因粉碎助剂的表面张力的效果,而导致将表面全部隐蔽,且涂膜变得容易剥离。从该观点出发,优选使用非漂浮类型的鳞片状铝颜料。

作为鳞片状光辉性颜料(A),在使用有反光性颜料时,可优选使用选自蒸镀铝鳞片颜料、蒸镀铬鳞片颜料、表面被二氧化硅处理的蒸镀铝鳞片颜料、非漂浮铝鳞片颜料、表面被二氧化硅处理的非漂浮铝鳞片颜料中的1种以上。

作为鳞片状光辉性颜料(A),在使用有光干涉性颜料时,具体而言,可使用将天然云母、人造云母、氧化铝鳞片、二氧化硅鳞片、玻璃鳞片等半透明的基材用金属氧化物包覆的颜料。

也可对上述光干涉性颜料施以用于提高分散性或耐水性、耐药品性、耐候性等的表面处理。

金属氧化物包覆云母颜料为,以天然云母或人造云母为基材,在基材表面上包覆有金属氧化物的颜料。

天然云母是指,将云母矿石(云母)粉碎的鳞片状基材,人造云母是指,对SiO2、MgO、Al203、K2SiF6、Na2SiF6等工业原材料进行加热,在约1500℃的高温下熔化并冷却,使其结晶化而合成的云母,在与天然的云母进行比较时,杂质更少且大小、厚度更均匀。

具体而言,已知有氟金云母(KMg3AlSi3O10F2)、四硅钾云母(KMg2.5AlSi4O10F2)、四硅钠云母(NaMg2.5AlSi4O10F2)、Na型缟状云母(Na-taeniolite)(NaMg2LiSi4O10F2)、LiNa型缟状云母(LiNaMg2LiSi4O10F2)等。

作为包覆金属氧化物,可列举氧化钛、氧化铁、氧化铝等。通过包覆金属氧化物,可表现干涉色。

金属氧化物包覆氧化铝鳞片颜料为,以氧化铝鳞片为基材,在基材表面上包覆有金属氧化物的颜料。氧化铝鳞片是指,鳞片状(薄片状)氧化铝,是无色透明的。无需为氧化铝单一成分,也可以含有其他金属的氧化物。作为包覆金属氧化物,可列举氧化钛、氧化铁。利用包覆金属氧化物,可表现干涉色。

金属氧化物包覆二氧化硅鳞片颜料为,表面平滑且厚度均匀的基材即鳞片状二氧化硅被折射率与基材不同的金属氧化物包覆的颜料。作为包覆金属氧化物,可列举氧化钛、氧化铁、氧化铝等。利用包覆金属氧化物,可表现干涉色。

金属氧化物包覆玻璃鳞片颜料是指,在鳞片状的玻璃基材上包覆金属氧化物,由于基材表面平滑,因此可产生较强的光的反射来表现颗粒感。作为包覆金属氧化物,可列举氧化钛、氧化铁。利用包覆金属氧化物,可表现干涉色。

上述光干涉性颜料的粒径,在以天然云母、人造云母、氧化铝鳞片、二氧化硅鳞片为基材的光干涉性颜料的情况下,从涂膜的成品外观、颗粒感的观点出发,优选使用平均粒径为5~30μm、尤其优选为7~25μm的范围内的粒径。

在以玻璃鳞片为基材的光干涉性颜料的情况下,从涂膜的颗粒感的观点出发,可使用平均粒径为15~100μm,尤其优选为17~45μm的范围内的粒径。

当平均粒径超过前述上限值时,则存在有通过多层涂膜的光干涉性颜料而造成的颗粒感过剩,导致在设计上不优选的情况,而在小于下限值时,则存在有辉度不足的情况。

作为鳞片状光辉性颜料(A),在使用有光干涉性颜料时,优选使用选自金属氧化物包覆云母颜料、金属氧化物包覆氧化铝鳞片颜料、金属氧化物包覆玻璃鳞片颜料、金属氧化物包覆二氧化硅鳞片颜料中的1种以上。

从得到光辉性优异的多层涂膜的观点出发,在光辉性颜料分散体(Y)中,以光辉性颜料分散体100质量份(固形成分)为基准,可含有0.2~80质量份,尤其为0.5~25质量份,优选为0.7~20质量份的上述鳞片状光辉性颜料(A)。

(粘性调节剂(B))

作为光辉性颜料分散体(Y)中的粘性调节剂(B),虽然可使用已知的粘性调节剂,但例如可列举二氧化硅类微粉、矿物类粘性调节剂、硫酸钡微粒化粉末、聚酰胺类粘性调节剂、有机树脂微粒粘性调节剂、双脲类粘性调节剂、聚氨酯络合型粘性调节剂、丙烯酸膨润型即聚丙烯酸类粘性调节剂、纤维素类粘性调节剂等。其中,从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,尤其优选使用矿物类粘性调节剂、聚丙烯酸类粘性调节剂、纤维素类粘性调节剂。

作为矿物类粘性调节剂,可列举其结晶结构具有2:1型结构的膨润性层状硅酸盐。具体而言,可列举天然或合成的蒙脱石、皂石、锂蒙脱石、硅镁石(stevensite)、贝得石(beidellite)、绿脱石、膨润土、人造硅酸镁锂(laponite)等蒙脱石族粘土矿物,或Na型四硅氟云母、Li型四硅氟云母、Na盐型缟状氟云母、Li型缟状氟云母等膨润性云母族粘土矿物及蛭石,或它们的取代物或衍生物,或它们的混合物。

作为聚丙烯酸类粘性调节剂,可列举聚丙烯酸钠、聚丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚体等。

作为该聚丙烯酸类粘性调节剂的有效成分酸值,可在30~300mgKOH/g,优选在80~280mgKOH/g的范围内。

作为聚丙烯酸类粘性调节剂的市售品,例如可列举DOW CHEMICAL公司制的“Primal ASE-60”、“Primal TT615”、“Primal RM5”(以上为商品名)、SAN NOPCO公司制的“SN Thickner 613”、“SN Thickner 618”、“SN Thickner 630”、“SN Thickner 634”、“SNThickner 636”(以上为商品名)等。

作为纤维素类粘性调节剂,例如可列举羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素及纤维素纳米纤维等,其中,从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,优选使用纤维素纳米纤维。

上述纤维素纳米纤维也被称为纤维素原纤维、纤维化纤维素或纳米纤维素晶体。

从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,上述纤维素纳米纤维的数均纤维直径优选为2~500nm,更优选为2~250nm,进一步优选为2~150nm的范围内。此外,数均纤维长度优选为0.1~20μm,更优选为0.1~15μm,进一步优选为0.1~10μm的范围内。

上述数均纤维直径及数均纤维长度例如可通过对纤维素纳米纤维被水稀释后的试样进行分散处理,浇注在亲水化处理后的碳膜包覆格子上,而后从通过透射型电子显微镜(TEM)对其进行观察的图像而测定及计算出。

上述纤维素纳米纤维可使用将纤维素原材料疏解并在水中稳定化后的纤维素纳米纤维。

在此,纤维素原材料是指以纤维素为主体的各种各样形态的原材料,具体而言,例如可列举纸浆(木浆、黄麻、马尼拉麻、红麻等来源于草本的纸浆等);由微生物生产的纤维素等天然纤维素;在将纤维素溶解于铜氨溶液、吗啉衍生物等一些的溶剂中后纺制的再生纤维素;及通过对上述纤维素原材料进行水解、碱水解、酶解、爆碎处理、振动球磨机等机械处理等而使纤维素解聚的细微纤维素等。

此外,可使用公知的方法使纤维素原材料阴离子改性,并进行各种处理,进而使用分散在水性溶剂中的水分散液。例如,可通过公知的方法将羧基、羧甲基、磷酸基等基团导入到纤维素原材料中,对所得到的改性纤维素进行清洗,制备改性纤维素的分散液,对该分散液施加机械剪切力来进行疏解,而后使用纤维素纳米纤维。

作为纤维素纳米纤维的市售品,例如可列举第一工业制药株式会社制的RHEOCRYSTA(注册商标)等。在本发明中,例如可使用如下制备的纤维素纳米纤维。

上述纤维素纳米纤维例如可通过以下的方法制造。

作为上述纤维素原材料的疏解方法,只要纤维素原材料可保持纤维状态则不受特别限制,但例如可列举使用有均质器或研磨机等的机械疏解处理、使用有氧化催化剂等的化学处理、使用有微生物等的生物处理这样的方法。

此外,作为上述纤维素纳米纤维,可使用阴离子改性纤维素纳米纤维。作为阴离子改性纤维素纳米纤维,例如可列举羧基化纤维素纳米纤维、羧甲基化纤维素纳米纤维、含磷酸基的纤维素纳米纤维等。上述阴离子改性纤维素纳米纤维例如可通过利用公知的方法将羧基、羧甲基等官能团导入到纤维素原材料中,对所得到的改性纤维素进行清洗,并制备改性纤维素的分散液,来疏解得到该分散液。上述羧基化纤维素也称为氧化纤维素。

上述氧化纤维素例如可通过在选自N-氧基化合物、溴化物及碘化物或它们的混合物中的化合物的存在下,使用氧化剂在水中对前述纤维素原材料进行氧化来得到。

N-氧基化合物的使用量只要为可使纤维素纳米纤维化的催化剂量则不受特别限制。溴化物或碘化物的使用量可在可促进氧化反应的范围内适当选择。

作为上述氧化剂,可使用公知的氧化剂,例如可使用氯、次氯酸、亚氯酸、过氯酸或它们的盐、氯氧化物、过氧化物等。优选相对于该氧化纤维素的固形成分质量,将氧化纤维素中的羧基量的条件设定为0.2mmol/g以上。羧基量可通过进行氧化反应时间的调整;氧化反应温度的调整;氧化反应时的pH的调整;N-氧基化合物、溴化物、碘化物、氧化剂等添加量的调整等来进行调整。

前述羧甲基的导入可如下进行。

将前述纤维素原材料与溶剂混合,对于每纤维素原材料的葡萄糖残基使用0.5~20倍摩尔的碱金属氢氧化物作为碱化剂,以反应温度0~70℃、反应时间15分~8小时,进行碱化处理。其后,以每葡萄糖残基的0.05~10.0倍摩尔添加羧甲基化剂,使其在反应温度30~90℃、反应时间30分~10小时下进行反应,可将羧甲基导入到纤维素分子中的羟基。

将羧甲基导入到上述纤维素原材料而得到的改性纤维素中的每单位葡萄糖的羧甲基取代度优选为0.02~0.50。

如上得到的改性纤维素在水性溶剂中形成分散液后,可使用粉碎机进行疏解。所使用的粉碎机可使用高速剪切型、碰撞型、珠磨机型、高速旋转式、胶体磨式、高压式、辊磨机式、超声波式中任意的类型。此外,也可以将它们多个组合使用。在它们之中,从可在介质污染的风险较低的条件下处理更强的剪切力的观点出发,优选使用高速剪切型、碰撞型、高速旋转式的疏解装置。

它们的粘性调节剂可分别单独使用或适当组合使用2种以上。

(表面调节剂(C))

优选光辉性颜料分散体(Y)还含有表面调节剂(C)。在向被涂覆物涂覆光辉性颜料分散体(Y)时,为了有助于使分散于水中的鳞片状光辉性颜料(A)在被涂覆物上取向相同,而使用了表面调节剂。如果可使鳞片状光辉性颜料(A)在被涂覆物上取向相同,则可得到颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

表面调节剂(C)优选为,将以异丙醇/水/表面调节剂(C)=4.5/95/1的比例而混合的液体调整为,在温度20℃下,在B型粘度计上转子转速60rpm下的粘度为150mPa·s,并在预先进行脱脂的镀锡板(PALTEK公司制)上滴加10μL,在经过10秒钟后进行测定,此时的相对于镀锡板的接触角为8~20°,优选为9~19°,进一步优选为10~18°。此刻,在粘度调整中,使用了粘性调节剂“ASE-60”(聚丙烯酸类粘性调节剂,DOW CHEMICAL公司制,固形成分:28%)。

4.5/95/1这样的异丙醇/水/表面调节剂(C)的比相当于表面调节剂(C)的评价用的光辉性颜料分散体(Y)的成分的比。B型粘度计上的转子转速60rpm下的150mPa·s的粘度为,通常向被涂覆物涂覆时的值。此外,上述的8~20°这样的相对于镀锡板的接触角是指,标准的涂覆条件下的液体的湿扩散。当接触角为8°以上时,则可将液体涂覆在被涂覆物上且不会过于扩散,当为20°以下时,则液体可均匀地涂覆在被涂覆物上而不会过于凹陷。

作为表面调节剂(C),例如可列举硅酮类、乙炔二醇类、丙烯酸类、乙烯类、氟类等表面调节剂(C)。上述表面调节剂(C)可分别单独使用或适当组合使用2种以上。

表面调节剂(C)的市售品例如可列举BYK-Chemie公司制的BYK系列、EvonikIndustries公司制的Tego系列、Surfynol系列、Dynol系列、共荣社化学公司制的Glanol系列、Polyflow系列、楠本化成公司制的Disparlon系列等。

作为表面调节剂(C),从所得到的涂膜的金属光泽感及耐水性等观点出发,其中优选硅酮类的表面调节剂或乙炔二醇类表面调节剂。作为硅酮类的表面调节剂,可使用聚二甲基硅氧烷或对其进行了改性的改性硅酮。作为改性硅酮,可列举聚醚改性物、丙烯酸改性物、聚酯改性物等。作为乙炔二醇类表面调节剂,可列举使氧亚烷加成到乙炔二醇的表面调节剂等。

作为表面调节剂(C),也可以使用其动态表面张力优选为50~70mN/m,更优选为53~68mN/m,进一步优选为55~65mN/m的表面调节剂。在本说明书中,动态表面张力是指通过最大气泡压力法而测定的频率10Hz下的表面张力值。

可使用SITA测定装置(英弘精机株式会社,SITAt60)来测定动态表面张力。

此外,作为表面调节剂(C),也可以使用其静态表面张力优选为15~30mN/m,更优选为18~27mN/m,进一步优选为20~24mN/m的表面调节剂。

可使用表面张力测定仪(英弘精机株式会社DCAT 21)来测定静态表面张力。

并且,作为表面调节剂(C),也可以使用其薄层(Lamella)长度优选为6.0~9.0mm,更优选为6.5~8.5mm,进一步优选为7.0~8.0mm的表面调节剂。

从所得到的涂膜的附着性的观点出发,光辉性颜料分散体(Y)也可以包含基体树脂、交联剂。

作为上述基体树脂,可列举丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂等。它们也可以为水性分散体、溶液。

作为上述交联剂,可列举三聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂衍生物、尿素树脂、(甲基)丙烯酰胺、聚氮丙啶、聚碳二亚胺、可嵌段化也可不嵌段化的聚异氰酸酯化合物等。它们可单独使用或2种以上组合使用。

根据需要,也可以进一步在光辉性颜料分散体(Y)中适当调配pH调节剂、有机溶剂、着色颜料、体质颜料、鳞片状光辉性颜料(A)以外的光辉性颜料、颜料分散剂、防沉剂、消泡剂、以及紫外线吸收剂等。

作为根据需要在光辉性颜料分散体(Y)中调配的pH调节剂,具体而言,可使用通常用于涂料的pH调节剂。

作为pH调节剂,可为无机酸、无机碱、有机酸及有机碱中的任意一种。它们可单独使用或2种以上组合使用。

作为根据需要在光辉性颜料分散体(Y)中调配的有机溶剂,具体而言,可使用通常用于涂料的有机溶剂。

作为有机溶剂,例如可列举与在前述基底涂料(X)中根据需要调配的有机溶剂相同的有机溶剂。它们可单独使用或2种以上组合使用。

以光辉性颜料分散体100质量份为基准,光辉性颜料分散体(Y)中的有机溶剂的含量可含有0~40质量份,尤其为0~30质量份,优选为0~20质量份。

作为根据需要在光辉性颜料分散体(Y)中调配的着色颜料,例如可含有现有公知的作为油墨用、涂料用及塑料着色用的颜料的1种或2种以上的组合。

作为前述着色颜料,例如可列举与在前述基底涂料(X)中根据需要调配的着色颜料相同的着色颜料。通过将它们单独使用或2种以上组合使用,可实现所希望的色调。

作为前述体质颜料,例如可列举硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、硅酸铝、二氧化硅、碳酸镁、滑石、氧化铝白等。

(光辉性颜料分散体(Y)的各成分的调配量)

光辉性颜料分散体(Y)包含水及鳞片状光辉性颜料(A)。在该光辉性颜料分散体(Y)中,从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,各成分的调配比例优选在下述的范围内,

以水及鳞片状光辉性颜料(A)的总量100质量份为基准,

水:70~99.999质量份,优选为80~99.999质量份,进一步优选为90~99.995质量份,

鳞片状光辉性颜料(A):30~0.001质量份,优选为20~0.001质量份,进一步优选为10~0.005质量份(固形成分质量)。

在光辉性颜料分散体(Y)包含粘性调节剂(B)的情况下,从得到光辉性优异的多层涂膜的观点出发,以光辉性颜料分散体100质量份(固形成分)为基准,可含有上述粘性调节剂(B)以固形成分计为0.1~50质量份,尤其为1~35质量份,优选为5~25质量份。

此外,在粘性调节剂(B)包含纤维素类粘性调节剂的情况下,从得到光辉性优异的多层涂膜的观点出发,基于光辉性颜料分散体100质量份(固形成分),纤维素类粘性调节剂的含量以固形成分计优选为2~100质量份的范围内,更优选为5~70质量份的范围内,尤其优选为8~60质量份的范围内。

在光辉性颜料分散体(Y)包含表面调节剂(C)的情况下,从得到光辉性优异的多层涂膜的观点出发,以光辉性颜料分散体100质量份(固形成分)为基准,可含有上述表面调节剂(C)以固形成分计为1~50质量份,尤其为5~45质量份,优选为8~40质量份。

(光辉性颜料分散体(Y)的涂覆)

光辉性颜料分散体(Y)可通过使前述的成分混合分散来进行制备。

从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,基于光辉性颜料分散体(Y),优选将涂覆时的固形成分含有率调整为0.1~15质量%,优选为0.2~10质量%。

从得到光辉性优异的涂膜的观点出发,光辉性颜料分散体(Y)的粘度优选为,在温度20℃下,用B型粘度计测定的60rpm下1分钟后的粘度(在本说明书中有时称为“B60值”)为60~1500mPa·s,优选为60~1000mPa·s,进一步优选为60~500mPa·s。此刻,所使用的粘度计为LVDV-I(商品名,BROOKFIELD公司制,B型粘度计)。

光辉性颜料分散体(Y)可通过静电涂覆、空气喷涂、无空气喷涂等方法来进行涂覆。在本发明的多层涂膜形成方法中,尤其优选旋转雾化式的静电涂覆。

涂覆光辉性颜料分散体(Y)而得到的光辉性涂膜优选在涂覆后实施适当的方法例如常温下放置15~30分钟的方法、50~100℃的温度下预热30秒钟~10分钟的方法等。

作为固化膜厚,光辉性涂膜的厚度优选为0.02~6.5μm,更优选为0.04~5.0μm,进一步优选为0.12~3.0μm,尤其优选为0.12~2.0μm,最优选为0.12~1.0μm。

在光辉性涂膜的膜厚小于0.02μm时,难以形成光辉性涂膜,此外,由于在多层涂膜的每单位面积上所含有的光辉性颜料的量变少,导致反射强度降低,因此不优选。当光辉性涂膜的固化膜厚超过6.5μm时,则由于光辉性颜料的取向性降低,因此不优选。

[1-3.工序(3)]

工序(3)为,在由工序(2)形成的光辉性涂膜上涂覆透明涂料(Z)来形成透明涂膜的工序。

另外,根据需要,也可以在工序(2)和工序(3)之间,设置涂覆无色透明涂料、着色透明涂料、光辉性透明涂料、着色光辉性透明涂料等来形成所希望的涂膜的工序,此外,也可以设置对光辉性涂膜进行调整及/或预加热及/或固化等的工序等。

<透明涂料(Z)>

透明涂料(Z)可任意使用公知的热固化性透明涂层涂料组合物。作为该热固化性透明涂层涂料组合物,例如可列举具有交联性官能团的基体树脂及含有交联剂的有机溶剂型热固化性涂料组合物、水性热固化性涂料组合物、粉体热固化性涂料组合物等。

作为具有上述基体树脂的交联性官能团,例如可列举羧基、羟基、环氧基、硅烷醇基等。作为基体树脂的种类,例如可列举丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氟树脂等。作为交联剂,例如可列举聚异氰酸酯化合物、嵌段化聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、含羧基化合物、含羧基树脂、含环氧基树脂、含环氧基化合物等。

作为透明涂料(Z)的基体树脂/交联剂的组合,优选含羧基树脂/含环氧基树脂、含羟基树脂/聚异氰酸酯化合物、含羟基树脂/嵌段化聚异氰酸酯化合物、含羟基树脂/三聚氰胺树脂等。

此外,上述透明涂料(Z)既可以为1液型涂料,也可以为2液型聚氨酯树脂涂料等多液型涂料。

从所得到的涂膜的附着性的观点出发,优选透明涂料(Z)为含有含羟基的树脂及含异氰酸基的化合物的2液型透明涂料。

作为透明涂料(Z),在使用有含有含羟基树脂及含异氰酸基化合物的2液型透明涂料时,从贮存稳定性出发,优选含羟基树脂与聚异氰酸酯化合物为分离的形态,并在即将使用前将两者混合来进行制备。

在作为透明涂料(Z)而使用有1液型涂料时,作为1液型涂料中的基体树脂/交联剂的组合而有,含羧基有树脂/含环氧基有树脂、含羟基树脂/嵌段化聚异氰酸酯化合物、含羟基树脂/三聚氰胺树脂等。在作为透明涂料(Z)而使用有1液型涂料时,从附着性的观点出发,优选该透明涂料(Z)含有自交联性成分。

作为自交联性成分,可列举三聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂衍生物、(甲基)丙烯酰胺、聚氮丙啶、聚碳二亚胺、既可嵌段化也可不嵌段化的聚异氰酸酯等。它们也可以单独使用或2种以上组合使用。

在透明涂料(Z)中,根据需要,可进一步适当调配水或有机溶剂等溶剂、固化催化剂、消泡剂、紫外线吸收剂等添加剂。

(含羟基树脂)

作为含羟基树脂,只要含有羟基,则可无限制使用现有公知的树脂。作为该含羟基树脂,例如可列举含羟基丙烯酸树脂、含羟基聚酯树脂、含羟基聚醚树脂、含羟基聚氨酯树脂等,作为优选的含羟基树脂,可列举含羟基丙烯酸树脂、含羟基聚酯树脂,作为尤其优选的含羟基树脂,可列举含羟基丙烯酸树脂。

优选含羟基的丙烯酸树脂的羟值为80~200mgKOH/g的范围内,进一步优选为100~180mgKOH/g的范围内。当羟值为80mgKOH/g以上时,由于交联密度较高,因此耐磨损性充分。此外,当为200mgKOH/g以下时,则可维持涂膜的耐水性。

优选含羟基的丙烯酸树脂的重量平均分子量为2500~40000的范围内,进一步优选为5000~30000的范围内。当重量平均分子量为2500以上时,则耐酸性等涂膜性能良好,此外,当为40000以下时,则由于可维持涂膜的平滑性,因此处理性良好。

另外,在本说明书中,平均分子量是以标准聚苯乙烯的分子量为基准,从利用凝胶渗透色谱法而测定到的色谱计算出的值。凝胶渗透色谱法使用了“HLC8120GPC”(东曹公司制)。作为色谱柱,使用了“TSKgel G-4000HXL”、“TSKgel G-3000HXL”、“TSKgel G-2500HXL”、“TSKgel G-2000HXL”(均为东曹(株式会社)制,商品名)的4根,并且是在移动相:四氢呋喃,测定温度:40℃,流速:1cc/分钟,检测器:RI的条件下进行。

优选含羟基丙烯酸树脂的玻璃化温度为-40℃~20℃,尤其优选为-30℃~10℃的范围内。当玻璃化温度为-40℃以上时,则涂膜硬度充分,此外,当为20℃以下时,则可维持涂膜的涂面平滑性。

(聚异氰酸酯化合物)

聚异氰酸酯化合物是在1个分子中至少具有2个异氰酸基的化合物,例如可列举脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯、芳香脂肪族聚异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯、该聚异氰酸酯的衍生物等。

作为上述脂肪族聚异氰酸酯,例如可列举三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1,2-丙烯二异氰酸酯、1,2-丁烯二异氰酸酯、2,3-丁烯二异氰酸酯、1,3-丁烯二异氰酸酯、2,4,4-或2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、2,6-二异氰酸基甲基己酸酯(通用名称:赖氨酸二异氰酸酯)等脂肪族二异氰酸酯;2,6-二异氰酸基己酸2-异氰酸乙酯、1,6-二异氰酸基-3-异氰酸基甲基己烷、1,4,8-三异氰酸基辛烷、1,6,11-三异氰酸基十一烷、1,8-二异氰酸基-4-异氰酸基甲基辛烷、1,3,6-三异氰酸基己烷、2,5,7-三甲基-1,8-二异氰酸基-5-异氰酸基甲基辛烷等脂肪族三异氰酸酯等。

作为前述脂环族聚异氰酸酯,例如可列举1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,3-环戊烯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(通用名称:异佛尔酮二异氰酸酯)、4-甲基-1,3-环己基二甲苯二异氰酸酯(通用名称:氢化TDI)、2-甲基-1,3-环己基二甲苯二异氰酸酯、1,3-或1,4-双(异氰酸甲基)环己烷(通用名称:氢化二甲苯二异氰酸酯)或其混合物、双亚甲基(4,1-环己二基)二异氰酸酯(通用名称:氢化MDI)、降莰烷二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯;1,3,5-三异氰酸基环己烷、1,3,5-三甲基异氰酸基环己烷、2-(3-异氰酸丙基)-2,5-二(异氰酸甲基)-二环(2.2.1)庚烷、2-(3-异氰酸丙基)-2,6-二(异氰酸甲基)-二环(2.2.1)庚烷、3-(3-异氰酸丙基)-2,5-二(异氰酸甲基)-二环(2.2.1)庚烷、5-(2-异氰酸乙酯)-2-异氰酸甲酯-3-(3-异氰酸丙基)-二环(2.2.1)庚烷、6-(2-异氰酸乙酯)-2-异氰酸甲酯-3-(3-异氰酸丙基)-二环(2.2.1)庚烷、5-(2-异氰酸乙酯)-2-异氰酸甲酯-2-(3-异氰酸丙基)-二环(2.2.1)-庚烷、6-(2-异氰酸乙酯)-2-异氰酸甲酯-2-(3-异氰酸丙基)-二环(2.2.1)庚烷等脂环族三异氰酸酯等。

作为前述芳香脂肪族聚异氰酸酯,例如可列举亚甲基双(4,1-亚苯基)二异氰酸酯(通用名称:MDI)、1,3-或1,4-二甲苯二异氰酸酯或其混合物、ω,ω’-二异氰酸基-1,4-二乙苯、1,3-或1,4-双(1-异氰酸基-1-甲基乙基)苯(通用名称:四甲苯二甲苯二异氰酸酯)或其混合物等芳香脂肪族二异氰酸酯;1,3,5-三异氰酸甲基苯等芳香脂肪族三异氰酸酯等。

作为前述芳香族聚异氰酸酯,例如可列举,间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(通用名称:2,4-TDI)或2,6-甲苯二异氰酸酯(通用名称:2,6-TDI)或其混合物、4,4'-甲苯胺二异氰酸酯、4,4'-二苯醚二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;三苯基甲烷-4,4',4”-三异氰酸酯、1,3,5-三异氰酸苯酯、2,4,6-甲苯三异氰酸酯等芳香族三异氰酸酯;4,4'-二苯甲烷-2,2',5,5'-四异氰酸酯等芳香族四异氰酸酯等。

此外,作为前述聚异氰酸酯的衍生物,例如可列举上述的聚异氰酸酯的二聚体、三聚体、缩二脲、脲基甲酸酯、异氰酸酯二聚体、脲酮亚胺、异氰脲酸酯、恶嗪三酮、聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯(粗MDI、聚合MDI)、粗TDI等。

上述聚异氰酸酯及其衍生物既可分别单独使用或也可2种以上并用。

脂肪族二异氰酸酯之中,可优选使用六亚甲基二异氰酸酯系化合物、脂环族二异氰酸酯之中的4,4’-双亚甲基(环己基异氰酸酯)。其中,从附着性、相溶性等观点出发,尤其最优选六亚甲基二异氰酸酯的衍生物。

此外,作为前述聚异氰酸酯化合物,也可以使用上述聚异氰酸酯及其衍生物、可与该聚异氰酸酯反应的例如使具有羟基、氨基等活性氢基团的化合物在过量异氰酸基的条件下反应而成的预聚物。作为可与该聚异氰酸酯反应的化合物,例如可列举多元醇、低分子量聚酯树脂、胺、水、含活性氢基团树脂(丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚氨酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇)等。

此外,作为聚异氰酸酯化合物,也可以使用用嵌段剂对上述聚异氰酸酯及其衍生物中的异氰酸基进行嵌段后的化合物即嵌段化聚异氰酸酯化合物。

作为上述嵌段剂,例如可列举苯酚、甲酚、二甲苯酚、硝基苯酚、乙基苯酚、羟基二苯、丁基苯酚、异丙基苯酚、壬基苯酚、辛基苯酚、羟基苯甲酸甲酯等酚类;ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺、β-丙内酰胺等内酰胺类;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、月桂醇等脂肪醇类;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、甲氧基甲醇等醚类;苯甲醇、乙醇酸、乙醇酸甲酯、乙醇酸乙酯、乙醇酸丁酯、乳酸、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、羟甲基尿素、羟甲基蜜胺、双丙酮醇、2-丙烯酸羟乙酯、2-羟乙基丙烯酸甲酯等醇类;甲酰胺肟、乙酰胺肟、乙酰肟、甲基乙基酮肟、二乙酰基单肟、二苯甲酮肟、环己烷肟等肟类;丙二酸二甲酯,丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰丙酮等活性亚甲基类;丁硫醇、t-丁硫醇、己硫醇、t-十二烷基硫醇、2-巯基苯并噻唑、苯硫酚、甲硫基苯酚、乙基苯硫酚等硫醇类;乙酰苯胺、乙酰甲氧基苯胺、乙酰甲苯胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙酸酰胺、硬脂酸酰胺、苯甲酰胺等酰胺类;琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、马来酰亚胺等酰亚胺类;二苯胺、苯基萘胺、二甲基苯胺、N-苯基二甲基苯胺、咔唑、苯胺、萘胺、丁胺、二丁胺、丁基苯胺等胺类;咪唑、2-甲基咪唑等咪唑类;尿素、硫脲、乙烯脲、乙烯硫脲、二苯基脲等尿素类;N-苯基氨基甲酸苯酯等氨基甲酸酯类;乙烯亚胺、丙烯亚胺等亚胺类;亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾等亚硫酸盐类;唑类的化合物等。作为上述唑类化合物,可列举吡唑、3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑、4-苄基-3,5-二甲基吡唑、4-硝基-3,5-二甲基吡唑、4-溴-3,5-二甲基吡唑、3-甲基-5-苯基吡唑等吡唑或吡唑衍生物;咪唑、苯并咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑或咪唑衍生物;2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑啉衍生物等。

在进行嵌段化(使嵌段剂反应)时,根据需要可添加溶剂来进行。作为用于嵌段化反应的溶剂,优选对异氰酸基无反应性的溶剂,例如可列举丙酮、丁酮这样的酮类、醋酸乙酯这样的酯类、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)这样的溶剂。

聚异氰酸酯化合物可分别单独使用或2种以上组合使用。

作为透明涂料(Z),在使用有含有含羟基树脂及含异氰酸基化合物的2液型透明涂料时,从涂膜的固化性及耐磨损性等观点出发,含羟基树脂的羟基与聚异氰酸酯化合物的异氰酸基的当量比(NCO/OH)优选为0.5~2.0,进一步优选为0.8~1.5的范围内。

在不损害透明性的范围内,上述透明涂料(Z)可适当含有着色颜料、光辉性颜料、体质颜料等颜料、染料等。

作为前述着色颜料,可为现有公知的作为油墨用、涂料用的颜料的1种或2种以上组合。

作为这样的着色颜料,可使用在前述基底涂料(X)中使用的着色颜料。

作为前述光辉性颜料,可使用现有公知的光辉性颜料。

作为这种光辉性颜料,可为前述光辉性颜料分散体(Y)中使用的光辉性颜料种,且可使用任意厚度的光辉性颜料。可尤其优选使用光干涉性颜料。

作为前述染料,具体而言,可从偶氮类染料、三苯基甲烷类染料等耐候性优异的染料之中使用任意1种或组合使用其以上。

透明涂料(Z)包含颜料时的该颜料的添加量可适当确定,但相对于该透明涂料(Z)中的树脂固形成分100质量份,优选为10质量份以下,更优选为0.01~5质量份。

透明涂料(Z)的形态不受特别限制,但通常是作为有机溶剂型的涂料组合物来使用。作为这种情况下使用的有机溶剂,可使用各种的涂料用有机溶剂例如芳香族或脂肪烃类溶剂;酯类溶剂;酮类溶剂;醚类溶剂等。所使用的有机溶剂既可以原样使用含羟基树脂等制备时所使用的有机溶剂,也可以进一步适当添加。

透明涂料(Z)的固形成分浓度优选为30~70质量%,更优选为40~60质量%的范围内。

在形成前述光辉性涂膜后,可在前述光辉性涂膜之上或设置在前述光辉性涂膜之上的任意的涂膜之上,涂覆前述的透明涂料(Z)。

透明涂料(Z)的涂覆不受特别限制,可以用与底涂涂料相同的方法来进行,例如可利用空气喷涂、无空气喷涂、旋转雾化涂覆、幕涂涂覆等涂覆方法进行。根据需要,这些涂覆方法也可以外加静电。它们之中,优选外加静电的旋转雾化涂覆。

透明涂料(Z)的涂布量通常优选为,作为固化膜厚而形成10~50μm的量。

在透明涂膜的固化膜厚小于15μm时,由于表面平滑性降低,因此不优选。此外,当透明涂膜的固化膜厚超过50μm时,则由于在透明涂料的涂覆时,产生有流挂,会降低表面平滑性,因此不优选。

在涂覆透明涂料(Z)时,优选使用有机溶剂等溶剂将透明涂料(Z)的粘度预先适当调整为适于涂覆方法的粘度范围,例如在静电印加的旋转雾化涂覆中,20℃下在福特杯(FordCup)No.4粘度计的测定下,为15~60秒钟的粘度范围。

在涂覆透明涂料(Z)而形成透明涂膜后,为了促进挥发成分的挥散,例如也可以在50~80℃的温度下进行3~10分钟的预热。

前述透明涂膜既可以为1层,也可以为2层以上。在透明涂膜为2层以上时,第1层和第2层既可以为相同的透明涂料(Z),也可以为不同的透明涂料(Z)。在使用了不同的透明涂料(Z)时,从涂膜的平滑性及附着性的观点出发点,优选第1层透明涂料使用包含含羟基丙烯酸树脂及三聚氰胺树脂的透明涂料(Z1),第2层透明涂料使用包含含羟基丙烯酸树脂及聚异氰酸酯化合物的透明涂料(Z2)来得到涂膜的平滑性及附着性。

[多层涂膜的形成]

形成多层涂膜的方法可采用公知的方法。

具体而言,如下。

在根据需要进行了脱脂处理、表面处理(磷酸盐处理、铬酸盐处理、复合氧化物处理等)后的被涂覆物上,根据需要形成1层以上电沉积涂膜(阳离子电沉积涂膜、阴离子电沉积涂膜)、底胶涂膜、着色中间涂膜、透明中间涂膜等1种以上的涂膜。

接下来,通过工序(1)形成所希望的色调的基底涂膜。

接下来,根据需要,形成1层以上无色透明涂膜、着色透明涂膜、光辉性透明涂膜、着色光辉性透明涂膜、着色涂膜、着色光辉性涂膜等1种以上的涂膜。

接下来,通过工序(2)形成光辉性涂膜。

接下来,根据需要,形成1层以上无色透明涂膜、着色透明涂膜、光辉性透明涂膜、着色光辉性透明涂膜、着色涂膜、着色光辉性涂膜等1种以上的涂膜。

接下来,通过工序(3)形成透明涂膜。

根据需要,可在通过工序(3)而形成的透明涂膜之上形成1层以上的顶层透明涂膜等,来形成多层涂膜。

在涂膜之上形成涂膜时,既可以在湿润状态的涂膜之上形成涂膜,也可以在调整及/或预加热及/或固化后的涂膜之上形成涂膜。

在形成涂膜时,既可以在每次形成各涂膜时进行加热来固化,也可以通过对任意的多层未固化涂膜同时加热来同时形成多层固化涂膜。

优选通过对包含由工序(1)~(3)形成的未固化的基底涂膜、未固化的光辉性涂膜及未固化的透明涂膜的未固化的多层涂膜进行加热,使这3层涂膜同时固化的工序。另外,即使在光辉性颜料分散体(Y)不包含上述基体树脂或交联剂时,也存在有通过来自上层及/或下层的树脂成分的过渡而使光辉性涂膜固化的情况。

形成涂膜时的加热可通过公知的单元来进行,例如可应用热风炉、电炉、红外线感应加热炉等干燥炉。

虽然加热温度不受特别限制,但适合在70~150℃,优选在80~140℃的范围内。

虽然加热时间不受特别限制,但优选为10~40分钟,更优选为20~30分钟的范围内。

通过依次进行上述的工序(1)~(3),可形成多层涂膜。

所得到的多层涂膜的厚度T和面积占有率R满足以下的主要条件(1):

T(nm)×R(%)≦2000…(1),

所述厚度T为,光辉性颜料分散体(Y)所含有的鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T,所述面积占有率R为,在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R。

在本发明中,前述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T为1~65nm,前述面积占有率R为0.1~50%。

当前述T(nm)及R(%)的积为2000以下(T×R≦2000)时,则可在被涂覆物上形成颗粒感少、金属风格光泽优异的金属涂膜。

如前所述,鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T是指平均厚度,可为1~65nm,优选为5~60nm,更优选为10~50nm。

如前所述,平均厚度可定义为,使用透射型电子显微镜(TEM)对包含鳞片状光辉性颜料(A)的涂膜截面进行观察并测定,取100个以上的测定值的平均值。

在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R为,在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到该多层涂膜的表面上时,该光辉性颜料投影在该表面上的部分所占的面积占有率。面积占有率R可通过从其表面侧对多层涂膜进行拍摄,由所得到的图像求出。

在本发明中,前述面积占有率(R)可为0.1~50%,优选为1~40%,更优选为5~30%。

所得到的多层涂膜的XYZ色度体系中的Y5值可为20~1500,优选为50~1500,进一步优选为65~1500。

XYZ色度体系中的Y5值是指,相对于正反射光以角度5度接收从角度45度照射于涂膜的光时的XYZ色度体系中的辉度。

另外,在本说明书中,Y5值是使用多角度分光光度计(“GCMS-4”,商品名,村上色彩技术研究所公司制)来测定。

优选所得到的多层涂膜的表示颗粒感的HG值为5~66,优选为5~50,进一步优选为5~40。

表示颗粒感的HG值是Hi-light Graininess(高光微粒状态)值的简称。HG值是指,微观观察时的质感即微观光辉感的尺度之一,表示高光(相对于入射光从正反射附近对涂膜进行观察)侧的颗粒感的参数。可通过以下述方式进行变换来得到,即,用CCD摄像机以入射角15度/接收角0度对涂膜进行摄像,对得到的数字图像数据即二维的辉度分布数据进行二维傅里叶变换处理,从得到的功率谱图像,仅提取与颗粒感相对应的空间频率区域,进一步将计算出的测量参数取为0至100的数值,并在与颗粒感之间保持线性的方式。

在本发明中,前述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T与前述面积占有率R的积处于以下的主要条件(1):

T(nm)×R(%)≦2000…(1)的范围内。并且,本发明者们发现,通过与后述L*25值相关联,可便于形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

所得到的多层涂膜是以下述亮度L*值为L*25值,即,相对于正反射光在入射光方向上以25°的角度对从45°的角度照射于前述多层涂膜的光进行接收时的L*a*b*色度体系中的亮度L*值。

在此,L*a*b*色度体系是指,1976年由国际照明委员会规定,在日本工业标准JISZ 8781-4、日本工业标准JIS Z 8781-5中也采用的色度体系,L*为表示亮度的数值。

L*25值是指高光的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICAMINOLTA公司制),相对于垂直于测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对在测定光的方向上与正反射角成25°的角度接收的光进行测定的L*值。L*25值越高则意味着高光越亮。

在本发明中,在L*25值为19以下(L*25≦19)的范围的超浓色系亮度区域(黑色区域)中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为1~1000,进一步优选为5~500,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于19且50以下的范围(19<L*25≦50)的浓色系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为100~2000、进一步优选为200~1800,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于50且75以下的范围(50<L*25≦75)的中间系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为100~2000、进一步优选为250~2000,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于75且90以下的范围(75<L*25≦90)的淡色系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为10~1000、进一步优选为50~600,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于90的范围(90<L*25)即超淡色系亮度区域(白色区域)中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为10~1000、进一步优选为50~1000,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,T×R的范围不会受到色相、彩度较大影响。

虽然在本发明中,颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜因色调等而不同,但通常高光的辉度即前述Y5值较高,并且表示颗粒感的前述HG值较低。

在本发明中,可通过调整前述T×R的范围,优选通过调整前述T×R的范围和Y5值及/或HG值,此外,优选通过调整前述T×R的范围和L*25值,更优选通过调整选自前述T×R的范围和L*25值、Y5值及HG值的2种以上的值,来使所得到的多层涂膜成为颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

第二形态

接下来,对本发明的第二形态进行说明。

本发明的第二形态为,在表面上具有通过前述第一形态的多层涂膜形成方法而得到的多层涂膜的涂覆物。

通过本发明的多层涂膜的形成方法而得到的涂覆物为,通过前述第一形态的多层涂膜形成方法,在前述第一形态中记述的被涂覆物上设置有多层涂膜的涂覆物。

作为通过本发明的多层涂膜的形成方法而得到的涂覆物的用途,例如可列举汽车、卡车、摩托车等汽车车身及汽车零件,作为该涂覆物的形状,优选为用于如上所述用途的形状(板状、成型物等)。

对于各涂膜的形成方法、各涂膜的膜厚、各涂膜的膜厚的关系、多层涂膜的L*25值、Y5值、HG值、它们的关系等而言,与前述第一形态中记述的内容相同。

通过本发明的多层涂膜的形成方法而得到的涂覆物具有颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜,可成为具有优异的美感的工业产品。

第三形态

接下来,对本发明的第三形态进行说明。

本发明的第三形态为,依次包含在被涂覆物的表面上形成的基底涂膜、含有鳞片状光辉性颜料(A)的光辉性涂膜、透明涂膜的多层涂膜,且为,

前述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T为1~65nm,

在将存在于多层涂膜的全部光辉性颜料投影到多层涂膜的表面上时,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R为0.1~50%,

前述T及R满足以下的主要条件(1)的多层涂膜。

T(nm)×R(%)≦2000…(1)

在本发明中,前述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T的定义与前述第一形态中记述的内容相同。

在本发明中,光辉性颜料投影在多层涂膜表面上的部分所占的面积占有率R的定义与前述第一形态中记述的内容相同。

当光辉性颜料分散体(Y)中含有的鳞片状光辉性颜料(A)的前述T及R的积为2000以下(T×R≦2000)时,则多层涂膜可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的金属涂膜。

本发明的层叠涂膜可设置在被涂覆物之上。在此,被涂覆物与前述第一形态中记述的被涂覆物相同。

构成本发明的层叠涂膜的基底涂膜与前述第一形态中记述的基底涂膜相同。

构成本发明的层叠涂膜的光辉性涂膜可与前述第一形态中记述的光辉性涂膜相同,光辉性涂膜所包含的鳞片状光辉性颜料(A)可与前述第一形态中记述的鳞片状光辉性颜料(A)相同。

透明涂膜可与前述第一形态在记述的透明涂膜相同。

多层涂膜的形成方法可与前述第一形态中记述的方法相同。

对于基底涂膜的膜厚、光辉性涂膜的膜厚、透明涂膜的膜厚、多层涂膜的膜厚、光学的特征(色调等)而言,也可以与前述第一形态中记述的内容相同。

在被涂覆物和基底涂膜之间、基底涂膜和光辉性涂膜之间、光辉性涂膜和透明涂膜之间、透明涂膜之上,根据需要,也可以设置任意的层、涂膜。

本发明的多层涂膜的XYZ色度体系中的Y5值为20~1500,优选为50~1500,进一步优选为65~1500。

XYZ色度体系中的Y5值的定义与前述第一形态中记述的内容相同。

另外,在本说明书中,与前述第一形态相同,Y5值是使用多角度分光光度计(“GCMS-4”,商品名,村上色彩技术研究所公司制)来进行测定。

本发明的多层涂膜的亮度L*值(L*25值)处于1~95的范围内,所述亮度L*值为,相对于正反射光在入射光方向上以25°的角度对从45°的角度照射于前述多层涂膜的光进行接收时的L*a*b*色度体系中的亮度L*值。

在此,L*a*b*色度体系是指,1976年由国际照明委员会规定,在日本工业标准JISZ 8729中也采用的色度体系,L*为表示亮度的数值。

L*25值是指高光的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICAMINOLTA公司制),相对于垂直于测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对在测定光的方向上与正反射角成25°的角度接收的光进行测定的L*值。L*25值越高则意味着高光越亮。

优选本发明的多层涂膜的表示颗粒感的HG值为5~66,优选为5~50,进一步优选为5~40。

表示颗粒感的HG值为Hi-light Graininess值的简称。HG值是与前述第一形态中记述的值相同定义的值。

在本发明中,前述鳞片状光辉性颜料(A)的厚度T与前述面积占有率R的积处于以下的主要条件(1):

T(nm)×R(%)≦2000…(1)的范围内,并且,本发明者们发现,通过与前述L*25值相关联,可便于形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值为19以下(L*25≦19)的范围即超浓色系亮度区域(黑色区域)中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为1~1000、进一步优选为5~500,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于19且50以下的范围(19<L*25≦50)即浓色系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为100~2000,进一步优选为200~1800,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于50且75以下的范围(50<L*25≦75)即中间系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为100~2000、进一步优选为250~2000,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于75且90以下的范围(75<L*25≦90)即淡色系亮度区域中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为10~1000,进一步优选为50~600,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,在L*25值大于90的范围(90<L*25)即超淡色系亮度区域(白色区域)中,通过使前述T×R的范围为2000以下,优选为10~1000,进一步优选为50~1000,可形成颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

在本发明中,T×R的范围与L*25值的范围的关系不会受到色相、彩度较大影响。

虽然在本发明中,颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜因色调等而不同,但通常高光的辉度即前述Y5值较高,并且表示颗粒感的前述HG值较低。

在本发明中,可通过调整前述T×R的范围,优选通过调整前述T×R的范围和L*25值,除此以外更优选通过调整Y5值、HG值,来使所得到的多层涂膜成为颗粒感少、金属风格光泽优异的多层涂膜。

实施例

以下,列举实施例及比较例对本发明更具体地进行说明。但是,本发明不仅限于这些实施例。另外,“份”及“%”均以质量为基准。

(丙烯酸树脂水分散体的制造)

制造例1

在具备温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷却器、氮气导入管及滴加装置的反应容器中装入去离子水128份、及“Adeka Reasoap SR-1025”(商品名,ADEKA制,乳化剂,有效成分25%)2份,在氮气气流中搅拌混合,使其升温到80℃。

接下来,将下述核部用单体乳化物的全量之中的1%量及6%过硫酸铵水溶液5.3份导入到反应容器内,在80℃下保持15分钟。其后,将剩余的核部用单体乳化物花费3小时滴加到保持在同温度下的反应容器内,滴加结束后进行1小时熟化。接下来,花费1小时滴加下述壳部用单体乳化物,在1小时熟化后,在向反应容器中逐步加入5%2-(二甲氨基)乙醇水溶液40份的同时冷却至30℃,用100目的尼龙布进行过滤并且排出,而得到平均粒径100nm、固形成分28%的丙烯酸树脂水分散体。所得到的丙烯酸树脂水分散体为酸值33mgKOH/g、羟值25mgKOH/g。

通过对核部用单体乳化物:去离子水40份、“Adeka Reasoap SR-1025”2.8份、亚甲基双丙烯酰胺2.1份、苯乙烯2.8份、甲基丙烯酸甲酯16.1份、丙烯酸乙酯28份及n-丙烯酸丁酯21份进行混合搅拌,可得到核心部用单体乳化物。

通过对壳部用单体乳化物:去离子水17份、“Adeka Reasoap SR-1025”1.2份、过硫酸铵0.03份、苯乙烯3份、2-丙烯酸羟乙酯5.1份、甲基丙烯酸5.1份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸乙酯1.8份及n-丙烯酸丁酯9份进行混合搅拌,可得到壳部用单体乳化物。

(光辉性颜料分散体(Y)的制造)

制造例2

以“Hydroshine WS-6001”(商品名,水性用蒸镀铝鳞片颜料,Eckart公司制,固形成分:10质量%,内部溶剂:异丙醇70.0质量%,丁基乙二醇20.0质量%,平均粒径D50:10μm,厚度:13.5nm,表面被二氧化硅处理)0.13质量份、“RHEOCRYSTA”(纤维素纳米纤维类粘性调节剂,第一工业制药公司制,固形成分:0.5%)74.06质量份、表面调节剂“Dynol 604”(商品名,日信化学工业公司制,乙炔二醇类表面调节剂,HLB:8,不挥发性成分:100质量%)0.31质量份、前述制造例1中得到的丙烯酸树脂水分散体2.2质量份、二甲基乙醇胺0.01质量份、水性溶剂0.49质量份、蒸馏水22.8质量份(整体为100质量份的量)的比例将各成分调配并搅拌混合,制备了光辉性颜料分散体(Y-1)。

制造例3~25

除了形成表1中记述的调配以外,全部与制造例2相同,从而得到了光辉性颜料分散体(Y-2)~(Y-24)。

表中的原材料的详情如下。

WS-6001

商品名“Hydroshine WS-6001”,Eckart公司制,水性用蒸镀铝鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:异丙醇70.0%,丁基乙二醇20.0%,平均粒径(D50):10.0μm,厚度:13.5nm,表面为二氧化硅处理

Liquid Black

商品名“Metalure Liquid Black”,Eckart公司制,水性用蒸镀氧化铬鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:1-甲氧基-2-丙醇90.0%,平均粒径(D50):14.0μm,厚度:20.0nm

WS-4140

商品名“Hydroshine WS-4140”,Eckart公司制,水性用蒸镀铝鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:异丙醇70.0%,丁基乙二醇20.0%,平均粒径(D50):14.0μm,厚度:22.5nm,表面为二氧化硅处理

WS-4001

商品名“Hydroshine WS-4001”,Eckart公司制,水性用蒸镀铝鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:异丙醇70.0%,丁基乙二醇20.0%,平均粒径(D50):10.5μm,厚度:22.5nm,表面为二氧化硅处理

WS-3004

商品名“Hydroshine WS-3004”,Eckart公司制,水性用蒸镀铝鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:异丙醇90.0%,平均粒径(D50):11.0μm,厚度:50.0nm,表面为二氧化硅处理

WS-3001

商品名“Hydroshine WS-3001”,Eckart公司制,水性用蒸镀铝鳞片颜料,固形成分:10.0%,内部溶剂:异丙醇90.0%,平均粒径(D50):11.1μm,厚度:50.0nm,表面为二氧化硅处理

S 1500

商品名“STAPA IL HYDROLAN S 1500”,Eckart公司制,研磨铝鳞片颜料,固形成分:20.0%,内部溶剂:异丙醇80.0%,平均粒径(D50):15.0μm,厚度:50.0nm,表面为二氧化硅处理

S 1100

商品名“STAPA IL HYDROLAN S 1100”,Eckart公司制,研磨铝鳞片颜料,固形成分:50.0%,内部溶剂:异丙醇50.0%,平均粒径(D50):11.0μm,厚度:80.0nm,表面为二氧化硅处理

S 2100

商品名“STAPA IL HYDROLAN S 2100”,Eckart公司制,研磨铝鳞片颜料,固形成分:60.0%,内部溶剂:异丙醇40.0%,平均粒径(D50):22.0μm,厚度:130nm,表面为二氧化硅处理

RHEOCRYSTA

商品名“RHEOCRYSTA”,第一工业制药公司制,纤维素类粘性调节剂=纤维素纳米纤维凝胶,固形成分0.5%。

ASE-60

商品名“Acrysol ASE-60”,DOW CHEMICAL公司制,聚丙烯酸类粘性调节剂,固形成分28%

Dynol 604

商品名“Dynol 604”,EVONIK INDUSTRIES公司制,乙炔二醇类表面调节剂,HLB值8,不挥发性成分100质量%

着色颜料分散液

使用以下所示的含羟基丙烯酸树脂,用以下所示的方法进行了制造。

(含羟基丙烯酸树脂的制造)

在具备温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷却器、氮气导入管及滴加装置的反应容器中装入丙二醇单丙醚35质量份并升温到85℃后,花费4小时滴加包含甲基丙烯酸甲酯32质量份、n-丙烯酸丁酯27.7质量份、2-丙烯酸乙基己酯20质量份、4-丙烯酸羟丁酯10质量份、丙烯酸羟丙酯3质量份、丙烯酸6.3质量份、2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯1质量份、丙二醇单丙醚15质量份及2,2’-双偶氮(2,4-二甲基戊腈)2.3质量份的比例的混合物,滴加结束后进行1小时熟化。其后进一步花费1小时滴加丙二醇单丙醚10质量份及2,2’-双偶氮(2,4-二甲基戊腈)1质量份的混合物,滴加结束后进行1小时熟化。并且,添加二乙醇胺7.4质量份,而得到固形成分55%的含羟基丙烯酸树脂溶液。所得到的含羟基丙烯酸树脂的酸值为51mgKOH/g,羟值为52mgKOH/g。

(着色颜料分散液的制造)

在搅拌混合容器中加入前述含羟基丙烯酸树脂25.4质量份(固形成分14.0质量份)、RAVEN 5000ULTRA III(商品名,碳黑颜料,BIRLA公司制)7质量份及去离子水66.6质量份,均匀地混合,并且添加2-(二甲氨基)乙醇,调整成pH7.5。将所得到的混合物装入到225ml容的树脂性的瓶中,投入1.5mm径的氧化锆珠130质量份并塞严,使用振动型涂料混合机(paint conditioner)进行120分钟分散。分散后进行100目的金属网过滤,去除氧化锆珠,而得到固形成分20.9质量%的黑色颜料分散体。

(表1)

(被涂覆物的制作)

被涂覆物1

在脱脂及磷酸锌处理后的钢板(日本工业标准JISG3141,大小400mm×300mm×0.8mm)上,以基于固化涂膜而膜厚为20μm的方式,对阳离子电沉积涂料“ELECRON GT-10”(商品名:关西涂料公司制,在环氧树脂聚胺类阳离子树脂中作为交联剂而使用了嵌段聚异氰酸酯化合物)进行电沉积涂覆,并在170℃下加热20分钟使其交联固化,从而形成电沉积涂膜以作为被涂覆物1。

(试验板的制作)

实施例1

使用旋转雾化式的钟(Bell)型涂覆机,在前述被涂覆物1上,以固化膜厚成为20μm的方式,静电涂覆了基底涂料(X-1),并放置3分钟而形成基底涂膜,所述基底涂料(X-1)被调色成,基底涂膜的L*45、a*45及b*45为表2的值,并且是以关西涂料公司制的聚酯树脂类水性中间涂料(WP-522H)为基础。

将如前所述制作的光辉性颜料分散体(Y-1)调整成表1中记述的涂料粘度,使用ABB公司制Robot Bell,以作为固化涂膜而形成1.5μm的方式,在室(booth)温23℃、湿度68%的条件下,进一步在该基底涂膜上进行了涂覆。放置3分钟,其后在80℃下预热3分钟,而形成光辉性涂膜。

接下来,使用ABB公司制Robot Bell,在室温23℃、湿度68%的条件下,以作为固化涂膜而形成35μm的方式,将透明涂料(Z-1)“KINO6510”(商品名,关西涂料株式会社制,羟基/异氰酸基固化型丙烯酸树脂,聚氨酯树脂类2液型有机溶剂型涂料)涂覆在该光辉性涂膜上,而形成透明涂膜。涂覆后,在室温下放置7分钟后,使用热风循环式干燥炉内,在140℃下加热30分钟,使多层涂膜同时固化来作为试验板。

在此,固化涂膜的膜厚可由下式计算出。对于以下的实施例也相同。

x=sc/sg/S*10000

x:膜厚[μm]

sc:涂覆固形成分[g]

sg:涂膜比重[g/cm3]

S:涂覆固形成分的评价面积[cm2]

实施例2~28、比较例1~6

除了使基底涂膜的L*45值、a*45值及b*45值成为表2中记述的值,并使用表2及表3所记述的光辉性颜料分散体(Y),作为表2及表3中记述的固化膜厚的光辉性涂膜而形成了多层涂膜以外,全部与实施例1相同,从而得到了试验板。

涂膜评价

针对如上所述得到的各试验板,对多层涂膜进行了评价,在表2及表3中综合表示了其结果。

(表2)

(表3)

L*45值

L*45值是指L*a*b*色度体系中的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICA MINOLTA公司制),相对于垂直于基底涂膜表面的测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对从正反射角在测定光的方向上成45°的角度接收的光进行了测定的L*值。

a*45值

a*45值是指L*a*b*色度体系中的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICA MINOLTA公司制),相对于垂直于基底涂膜表面的测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对从正反射角在测定光的方向上成45°的角度接收的光进行了测定的a*值。

b*45值

b*45值是指L*a*b*色度体系中的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICA MINOLTA公司制),相对于垂直于基底涂膜表面的测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对从正反射角在测定光的方向上成45°的角度接收的光进行了测定的b*值。

L*25值

L*25值是指L*a*b*色度体系中的亮度,是使用多角度分光光度计(“CM-512m3”,商品名,KONICA MINOLTA公司制),相对于垂直于多层涂膜表面的测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对从正反射角在测定光的方向上成25°的角度接收的光进行了测定的L*值。L*25值越高则意味着高光越亮。

Y5值

Y5值是指XYZ色度体系中的辉度,是使用多角度分光光度计(“GCMS-4”,商品名,村上色彩技术研究所公司制),相对于垂直于多层涂膜表面的测定对象面的轴从45°的角度照射测定光,对从正反射角在测定光的方向上成5°的角度接收的光进行了测定的Y值。Y5值越大则意味着涂膜的高光越亮。

HG值

HG值是Hi-light Graininess值的简称。HG值是对涂膜面进行微观观察时的微观光辉感的尺度之一,表示高光的颗粒感的指标。可如下算出HG值。首先,用CCD摄像机以光的入射角15度/接收角0度对多层涂膜进行摄像,对得到的数字图像数据(二维的辉度分布数据)进行二维傅里叶变换处理,而得到功率谱图像。接下来,从得到的功率谱图像,仅提取与颗粒感相对应的空间频率区域,进一步将计算出的测量参数取为0至100的数值,并以与颗粒感之间保持线性的方式进行变换,变换的值则为HG值。HG值是将完全没有光辉性颜料的颗粒感的情况作为0,将光辉性颜料的颗粒感最大的情况作为100的值。

以上,虽然对本发明的实施方式及实施例进行了具体说明,但本发明不局限于上述的实施方式,可基于本发明的技术思路进行各种变形。

例如,在上述的实施方式及实施例中列举的构成、方法、工序、形状、材料及数值等只不过为例子,也可以根据需要使用与其不同的构成、方法、工序、形状、材料及数值等。

此外,只要不脱离本发明的宗旨,则上述的实施方式的构成、方法、工序、形状、材料及数值等可彼此组合。

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