JPH07224235A - 塗料組成物及び塗膜組成物 - Google Patents

塗料組成物及び塗膜組成物

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JPH07224235A
JPH07224235A JP6033282A JP3328294A JPH07224235A JP H07224235 A JPH07224235 A JP H07224235A JP 6033282 A JP6033282 A JP 6033282A JP 3328294 A JP3328294 A JP 3328294A JP H07224235 A JPH07224235 A JP H07224235A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高明度（高白度）の塗色において、特徴のあ
る方向性を有する塗膜を形成することが出来る塗料組成
物及び塗膜組成物を提供すること。 【構成】 酸化チタンで被覆された二酸化珪素ベースの
小片から二酸化珪素の相当部分が溶解されている小片で
あって、該小片の板面径が１〜３００μｍであり、厚さ
が０．００１〜１μｍである薄片状又はフレーク状に形
成された酸化チタン顔料（以下フレーク酸化チタンと略
称する）と被膜形成性樹脂とを液媒体中に含有すること
を特徴とする塗料組成物、及び該塗料組成物からなる塗
膜組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料組成物及び塗膜組
成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車、二輪車等の外面塗装は、
ソリッド塗料とメタリック塗料に大別され、ソリッド塗
料は塗膜中に銅フタロシアニン顔料、キナクリドン顔
料、ペリレン顔料等の着色顔料を混合させることにより
調製される。又、メタリック塗装用の塗料には、通常光
輝感を現出する目的で、アルミニウム等の金属粉末やマ
イカ顔料が前記着色顔料と共に併用されている。
【０００３】上記のソリッド塗料及びメタリック塗料を
用いて形成した塗膜は、下地の保護の為に十分な耐久性
と装飾性（美観性）を有することを要求されている。特
に、近年の自動車等の個性重視のニーズを反映し、トッ
プコートの塗色や装飾性（美観性）等、塗膜の多様化へ
の要望は強く、特に質感に変化がある塗膜を形成する塗
料組成物が強く要求されている。
【０００４】白色顔料として代表的な酸化チタン粒子
は、従来から白度、隠蔽性及び耐候性に優れている為、
一般に多くの塗料組成物に使用されているが、近年の塗
色に対する要望の多様化に応えるべく、従来の酸化チタ
ン顔料の粒子径に比べて遥かに微細な酸化チタンを使用
した塗色も提案されているが、粒子形状の変化による塗
色感を検討した例は見当たらない。例外として酸化チタ
ンコートマイカ（雲母）顔料が唯一顔料の形状を変化さ
せたものであるが、この顔料はマイカが主体となって存
在する為、形成される塗膜の隠蔽性及び着色力の低下は
免れない。又、酸化チタンコートマイカ顔料は、粒子径
及び重量が大きい為、塗料の貯蔵中に顔料の沈降が激し
いと云う問題点も多い。
【０００５】従って本発明の目的は、高明度（高白度）
の塗色において、特徴のある方向性を有する塗膜を形成
することが出来、又、２コート１ベーク塗装方法による
塗膜において、マイカ顔料による３コート２ベーク塗装
方法による塗膜の質感を得ることが出来、更に着色顔料
と併用した場合には、形成される塗膜においてはハイラ
イトからシェードまでの変化として、マイルドな色変化
のある塗色を得ることが出来る塗料組成物及び塗膜組成
物を提供することである。
【０００６】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、酸化チタンで被
覆された二酸化珪素ベースの小片から二酸化珪素の相当
部分が溶解されている小片であって、該小片の板面径が
１〜３００μｍであり、厚さが０．００１〜１μｍであ
る薄片状又はフレーク状に形成された酸化チタン顔料
（以下フレーク酸化チタンと略称する）と被膜形成性樹
脂とを液媒体中に含有することを特徴とする塗料組成
物、及び該塗料組成物からなる塗膜組成物である。
【０００７】
【作用】本発明者らは、前記従来技術の問題点を鑑み、
白色で且つ光反射に方向性を有し、塗料貯蔵中に沈降が
激しくない塗料組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、特定の形状を有する酸化チタン顔料、即ちフレーク
酸化チタンを含有する塗料組成物が所期の目的に合致す
ることを見出した。又、上記塗料組成物を用いて基体上
に着色ベースコート層を形成させ、次いで該着色ベース
コート上にクリヤーコート層を形成させることや、基体
上に第一層として任意の着色ベースコート層を形成し、
上記本発明の塗料組成物を用いて着色第二ベースコート
層を形成し、次いで該着色ベースコート上にクリヤーコ
ート層を形成することによって、本発明の塗料組成物の
性能が良好且つ充分に発揮されることを見出した。
【０００８】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明で使用するフレーク
酸化チタンとしては、従来公知の表面処理を施したもの
でもよく、例えば、商品名ＴＳ−１０及びＰＳ−１０
（フィンランド、ケミラ社）等として市場から入手して
使用することが出来る。
【０００９】上記のフレーク酸化チタンは、板面径が１
〜３００μｍであり、厚さが０．００１〜１μｍである
薄片状又はフレーク状に形成された二酸化珪素を酸化チ
タン顔料で被覆し、該酸化チタンで被覆された二酸化珪
素の小片から二酸化珪素の相当部分、例えば、二酸化珪
素の約２０〜９０重量％が溶出されている小片である。
本発明では、特に板面径が１０〜６０μｍ、厚さが０．
０１〜０．５μｍのフレーク酸化チタンを使用するのが
望ましい。上記フレーク酸化チタンを配合した塗料組成
物を用いれば、色相、明度、光輝感に独持の方向性のあ
る塗膜を形成することが出来る。
【００１０】即ち、本発明の塗料組成物を基体に塗付し
て形成した塗膜は、（ａ）従来の酸化チタンコーティン
グマイカ顔料に比べ、約３〜５倍の隠蔽性を有する塗膜
が得られる、（ｂ）従来の酸化チタンコーティングマイ
カ顔料に比べ、約３〜５倍の着色力を有する塗膜が得ら
れる、（ｃ）従来の酸化チタンコーティングマイカ顔料
に比べ、粒子感のない滑らかな方向性を有する塗膜が得
られる、（ｄ）上記性質を有する為、２コート１ベーク
塗装方法において、従来の酸化チタンコーティングマイ
カ顔料の３コート２ベーク塗装方法による塗色に近い質
感を出すことが出来る、（ｅ）本発明で使用するフレー
ク酸化チタンは、上記性質を有する為、白色顔料として
の性能が保ちつつ、明度の高い塗色において方向性の強
い、しかも光輝感のある塗色を得ることが出来る等の従
来の塗料組成物から得られる塗膜にはない優れた特徴を
有する。
【００１１】尚、本発明において上記フレーク酸化チタ
ンと併用する着色顔料としては、通常の塗料に使用され
ている有色顔料を使用することが出来、具体的には、例
えば、銅フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリ
レン顔料、アンスラキノン顔料、金属錯体顔料、透明酸
化鉄顔料、カーボンブラック等を使用することが出来
る。本発明で使用される金属粉末顔料としては、アルミ
ニウム粉末、銅粉末、ステンレス粉末等を使用すること
が出来るが、これらの中でもアルミニウム粉末が最も一
般的に使用される。又、マイカ顔料としては、従来公知
のものを広く使用することが出来、例えば透明パールマ
イカ、着色マイカ、干渉マイカ等を挙げることが出来
る。
【００１２】次に、本発明で使用される被膜形成性樹脂
としては、例えば、アクリル樹脂、アクリルメラミン樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アルキッド
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びアミノ
樹脂等、従来公知の塗料の分野で使用されている被膜形
成性樹脂が挙げられるが、本発明で用いられる被膜形成
性樹脂は前記した樹脂に限定されるものではない。又、
上記の被膜形成性樹脂を溶解又は分散させる有機溶剤と
しては、従来塗料用として広く知られているものが使用
される。具体的には、例えば、トルエン、キシレン、ブ
チルアセテート、メチルアセテート、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、
エタノール、ブタノール、シクロヘキサン等が挙げられ
る。
【００１３】本発明の塗料組成物において上記したフレ
ーク酸化チタンは、塗料組成物１００重量部に対して
０．００５〜５０重量部の割合で使用され、好ましくは
１〜３０重量部である。０．００５重量部未満では本発
明の目的とする塗料組成物を得ることが出来ない。又、
５０重量部を超える場合には本発明の目的とする塗料組
成物は得られるが、塗膜の物性が低下するので好ましく
ない。本発明において併用してもよい着色顔料、マイカ
顔料及び金属粉末顔料は、それぞれ塗料組成物１００重
量部に対して１．０〜３０重量部である。又、着色顔
料、マイカ顔料、金属粉末顔料の１種又は２種以上の総
量は、フレーク酸化チタン１００重量部に対して０．０
１〜１０，０００重量部であり、塗料組成物１００重量
部に対し０．００５〜５０重量部である。
【００１４】フレーク酸化チタン１００重量部に対し
１．０重量部未満、塗料組成物１００重量部に対し０．
００５重量部未満の場合は、美観を有する効果が十分に
発揮されず、又、フレーク酸化チタン１００重量部に対
し、１０，０００重量部を越える場合、塗料組成物１０
０重量部に対し５０重量部を越える場合には、塗膜の質
感が損なわれるので、いずれの場合にも本発明の目的と
する塗料組成物を得ることが出来ない。本発明の塗料組
成物には、その他、充填剤、帯電防止剤、安定剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤等を必要に応じて配合することが
出来る。
【００１５】次に、本発明の塗料組成物は、フレーク酸
化チタンと、必要に応じて着色顔料、マイカ顔料及び金
属粉末顔料から選択された１種又は２種以上の顔料を、
被膜形成性樹脂の有機溶剤溶液に混合し、サンドミルや
高速撹拌機等により調製することが出来る。かくして得
られた塗料組成物を、必要に応じて下地処理が施された
金属板、ガラス、セラミックス、プラスチックス板等の
基体上にスプレー塗装、静電塗装、フローコーティン
グ、ロールコーティング等により塗装し、乾燥及び架橋
硬化して着色コート層を形成する。
【００１６】又、前記の着色コート層をベースコート層
とし、その上に前記した被膜形成性樹脂と同様の樹脂を
有機溶剤に溶解又は分散せしめて調製したクリヤーコー
ト剤を塗装し、乾燥後に加熱処理して塗膜を形成するこ
とも出来る。尚、本発明の塗料組成物を調製する場合、
フレーク酸化チタン、着色顔料、マイカ顔料及び金属粉
末顔料の各々を被膜形成性樹脂を含む有機溶剤溶液に配
合したベース塗料を予め調製しておき、このベース塗料
の所定量を配合して調製するのが好ましい。
【００１７】本発明の塗料組成物を基体に塗布して形成
される塗膜は、隠蔽性に優れ、高白度（高明度）領域で
の塗色において方向感が得られることによって装飾性に
優れたものである。即ち、ハイライト（反射光量が多
い）部では酸化チタンの白色の反射光量が多く、光輝感
も増す。一方、シェード部（反射光量が少ない）では白
色の反射光量が少なくなり、Ｌ値が低くなるが白塗色を
強調するには十分の白度（Ｌ値）を持った塗膜が得られ
る。つまり、方向感を持ちながら白さも強調することが
出来るという点が画期的である。
【００１８】更にフレーク酸化チタンである板状粒子の
厚さが非常に薄い為、塗膜中の含有量が多い場合でも表
面の平滑性を失わず、仕上りの優れた塗膜が得られるこ
とも長所となる。これは従来の板状粒子において生じる
問題点を解決したものである。これに対して、一般の粒
子形状の酸化チタンを用いた場合の光の拡散反射は、均
等な反射になり、あまり方向性のない塗膜質感となる。
一方、酸化チタン被覆されたマイカにおいては、「方向
性」についての塗膜質感は満足されるが、隠蔽性と着色
力において劣る為に２コート１ベーク塗装塗膜にての高
白度（高明度）領域での塗色設計が困難である。又、３
コート２ベーク塗装方法により得られる塗膜の塗色で
は、光輝感は満足されるものの、シェード部における白
度が低下してしまう欠点がある。
【００１９】一般に、白度の高い塗色の場合、ハイライ
トにおける粗い光輝感は異物感として捉えられるという
欠点にも繋がる。又、上記した様に、酸化チタンコート
マイカを使用した塗色において、高隠蔽性にする為と
か、高着色力にする目的で、塗膜中の酸化チタンコート
マイカの含有率を高めた場合、クリヤー仕上げの平滑性
を損なう欠点の為、自ずと含有量の限界が低くなってし
まう。
【００２０】更に、本発明において重要な点である塗料
組成物中に、フレーク酸化チタンと、着色顔料、マイカ
顔料及び金属粉末顔料から選択された１種又は２種以上
とを配合した場合、塗色や装飾性の多様化、特に塗膜の
質感に変化を与えることが出来る特徴において、他の顕
著な効果は以下の通りである。
【００２１】即ち、フレーク酸化チタンと着色顔料との
配合における塗色では、従来の光輝材（金属粉末顔料や
各種マイカ顔料等）と着色顔料の配合では表現すること
が出来ない塗色感が得られる。つまり、光輝材と着色顔
料による塗色感は、正反射光近傍の光学特性として反射
光量が非常に多い。反射光量が非常に多いと、人間の目
には「キラキラ感」として写る。又、シェード部におい
ては、光輝材からの反射光量が少なくなる為、着色顔料
からの散乱反射光が殆どになる。
【００２２】光学的に云うならば、直射日光の様に強い
平行光線が塗膜に照射されると、入射光側への反射光
（負の反射光）は散乱光が殆どになり、入射光の反対
側、つまり正反射光側への反射光は光の新入深度が深く
なり、フレーク顔料表面反射光が多くなる。光輝材を含
有した塗膜からの反射光は、正反射光領域と負の反射光
領域においての光成分の差は顕著である。この領域間の
フリップフロップと正反射光領内での光量差が光輝材を
含有した塗膜の質感を支配する。
【００２３】これに対して、フレーク酸化チタンと着色
顔料の配合における塗色では、正反射光領域と負の反射
光領域においての光成分の差は幾分マイルドであり、
又、正反射光領域内での光量差においてもマイルドにな
る。その反面、特性となる点は負の反射光領域において
色の変化が、光輝材含有塗膜に比べ大きいことである。
この理由として、板状酸化チタン粒子が塗膜中において
着色材としての性能を強く持っていることに起因する。
【００２４】最後に付け加える作用として、塗料の貯蔵
時の沈降の問題がある。一般にフレーク状の顔料は、粒
子径も大きく重量もある為、塗料の貯蔵時に沈降を起こ
し易い。この欠点を補う為に沈降防止剤等の助剤により
解決を計っている例が殆どである。これに対し、本発明
の塗料組成物は塗料の貯蔵時の沈降性が少ないことも大
きな特徴である。
【００２５】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。 実施例１
【表１】
【００２６】実施例２
【表２】
【００２７】実施例３
【表３】
【００２８】実施例４
【表４】
【００２９】比較例１
【表５】
【００３０】比較例２
【表６】
【００３１】比較例３ 比較例２においては比較例１の配合の塗料にてベースコ
ートを作成し、比較例２の配合のパール塗料を２層目に
（２〜５μｍ）コートした。
【００３２】比較例４
【表７】
【００３３】上記配合の実施例塗料１〜４及び比較例塗
料１〜４の各々をスプレー粘度（フォードカップＮｏ．
４にて１４秒）までシンナー希釈し、エアースプレーガ
ンにて下地処理を施したスチールパネルに吹き付け塗装
を行った。１０分間乾燥させた後クリヤー（アクリルメ
ラミン）塗装を同時にエアースプレーガンにて行った。
１５分間室温にて乾燥後、１４０℃、３０分間焼付硬化
させてスチールパネルを作成した。
【００３４】これらのパネルの明度、彩度等の装飾性
（美観性）及び隠蔽性について測定又は判定した結果を
表８〜９に示した。塗膜の幾何学的メタメリズムは、入
射光角度を一定にし受光角度をいろいろ変化させた時の
明度及び彩度の変化を測定した値で示し、 明度は Ｌ* 彩度は Ｃ＊＝［（ａ* ）＋（ｂ* ）］1/2 の計算値で示した。即ち、塗膜の幾何学的メタメリズム
は入射光角度−５０°で固定し受光角度を、−７０°、
−３０°、＋１０°、＋４０°の４角度で受光した時の
色相、彩度、明度を測定し塗膜の質感の評価をした。
又、隠蔽性についての評価は、白色と黒色に塗り分けら
れたパネルに上記塗料組成物をスプレー塗装し、下地の
白色と黒色の境界が判別不可能な膜厚に到達した時の乾
燥硬化膜厚で行った。
【００３５】
【表８】
【００３６】
【表９】
【００３７】
【発明の効果】以上説明の様に、本発明の塗料組成物を
使用すれば、先ず高明度（高白度）の塗色において、特
徴のある方向性を有する塗膜を形成することが出来る。
又、２コート１ベーク塗装塗膜において、マイカ顔料に
よる３コート２ベーク塗装塗膜の質感を得ることが出来
る。一方、着色顔料との併用塗膜においてはハイライト
からシェードまでの変化として、マイルドな色変化のあ
る塗色を得ることが出来る。特に、シェード部での幾何
学的メタメリのある塗膜が特徴となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 5/36 ＰＲＤ (72)発明者 松崎 悟 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６号 大日精化工業株式会社内 (72)発明者 ユハニ ペッカ エスケリネン フィンランド国、エスエフ−28660、ポリ、 メハイレ−センンタイエ 11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸化チタンで被覆された二酸化珪素ベー
    スの小片から二酸化珪素の相当部分が溶解されている小
    片であって、該小片の板面径が１〜３００μｍであり、
    厚さが０．００１〜１μｍである薄片状又はフレーク状
    に形成された酸化チタン顔料と被膜形成性樹脂とを液媒
    体中に含有することを特徴とする塗料組成物。
  2. 【請求項２】 更にフタロシアニン顔料、キナクリドン
    顔料、ペリレン顔料等の塗料用有機顔料；酸化チタン、
    酸化鉄等の無機顔料；金属アルミニウム顔料及びマイカ
    顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の顔料を含
    有する請求項１に記載の塗料組成物。
  3. 【請求項３】 基体上に形成した請求項１に記載の塗料
    組成物からなるベースコート層と、該ベースコート層上
    に形成されたクリヤコート層とからなることを特徴とす
    る塗膜組成物。
  4. 【請求項４】 基体上に形成した請求項２に記載の塗料
    組成物からなる着色ベースコート層と、該ベースコート
    層上に形成されたクリヤコート層とからなることを特徴
    とする塗膜組成物。
  5. 【請求項５】 基体上に形成した任意の着色ベースコー
    ト層と、該ベースコート層上に形成された請求項１に記
    載の塗料組成物からなる第二ベースコート層と、該ベー
    スコート層上に形成されたクリヤコート層とからなるこ
    とを特徴とする塗膜組成物。
  6. 【請求項６】 基体上に形成した任意の着色ベースコー
    ト層と、該ベースコート層上に形成された請求項２に記
    載の塗料組成物からなる第二着色ベースコート層と、該
    ベースコート層上に形成されたクリヤコート層とからな
    ることを特徴とする塗膜組成物。
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