JP2683582B2

JP2683582B2 - メタリック塗料組成物

Info

Publication number: JP2683582B2
Application number: JP63319442A
Authority: JP
Inventors: 尚樹千葉; 和夫山田
Original assignee: Fujikura Kasei Co Ltd
Current assignee: Fujikura Kasei Co Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1997-12-03
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JPH02166171A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、新規な金属光沢の塗膜外観が得られるメタ
リック塗料組成物に関し、更に詳しくは、各種の塗装方
法、及び、厚塗りにおいても均一でムラのない金属光沢
の塗膜外観の得られるメタリック塗料組成物に関するも
のである。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、コンクリート構築物、プラスチック成形品、木
材製品、金属製品等の各種製品の表面に、リン片状金属
粉を混入させて成る「メタリック塗料」と通称されてい
る塗料を塗布し、これら製品に金属感を与えることが一
般に行われている。

上記メタリック塗料に使用されている金属粉として
は、リン片状のアルミニウム、ステンレス、銅、亜鉛、
ニッケル等が挙げられるが、コストが安いこと、比較的
白色系のため所望する色調に着色し易いこと、及び、種
類が豊富であること等の理由からもっぱらアルミニウム
粉が使用されており、このメタリック塗料による金属感
は、該塗料が塗布され、乾燥されて塗膜形成される過程
（有機溶剤型塗料では有機溶剤が、また、水系塗料では
水が塗膜中から揮散する過程）で塗布塗膜中に対流が生
じ、この対流によって該塗料中に混入されている金属粉
がランダムに配列し、このランダムに配列した金属粉が
各方向から入射した光りを反射して、目的とする金属感
が得られるように設計されている。

上記メタリック塗料による金属感の付与は「メタリッ
ク仕上げ」とも称され、古くから実施されてきている
が、これにも以下に述べるような種々の問題点を有して
いる。

（１）ムラの無い、均一なメタリック仕上げを得るため
には、、塗膜中の金属粉を可能な限りランダムに配列さ
せる必要があり、特に、乾燥過程で生じる塗膜層内の対
流を均一にすることが重要である。従って、そのために
は、塗料吐出量の少ないカツプ式のエアースプレーガン
によって、塗膜厚を比較的薄く、かつ、均一になるよう
に塗布することが必要であり、それ以外の塗装方法、例
えば、建築塗装において用いられるモルタルリシンガ
ン、エアレススプレーガン等のように、厚塗りを目的と
した吐出量の多いスプレーガンを用いる塗装方法、ある
いは、刷毛塗り、ローラ塗り等のような塗装方法では、
塗膜厚が厚くかつ不均一となり易く、塗膜層内の対流が
不均一となり、部分的に金属粉が同一方向に配列してし
まい、光りの反射にムラガ生じて均一な金属感の塗膜外
観が得られない。

（２）メタリックムラを無くするために、金属粉の動き
を防止する目的で、メタリック塗料中にチキソトロピッ
ク性付与剤を添加し、該塗料の粘性を調整する試みがな
される場合があるが、その効果は不均一な塗膜厚差から
生じるメタリックムラを抑えるまでには至らない。むし
ろ、該チキソトロピック性付与剤を多量に添加すると塗
膜物性を悪くする傾向があり、特に、建築用外部仕上げ
材として用いるには不適当である。

（３）上記従来のメタリック塗料には、粒子径10〜30μ
ｍの比較的小さな金属粉が用いられているのが一般的で
あり、該塗料によって得られるメタリック塗膜の金属感
は、金属様ないし金属類似色を呈するに過ぎないもので
あり、より高度な意匠性のメタリック感を得ようとする
目的には適さない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記従来のメタリック塗料の有する問題点
の解決を目的とするものであり、特に、キラキラした輝
きをのある金属感に優れた新規な塗膜外観を得ることの
できるメタリック塗料組成物の提供を目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明によって提供されるメタリック塗料
組成物は、樹脂固形分100重量部に対し、粒子の大きさ3
0〜200μｍのリン片状酸化鉄及びリン片状金属粉500〜1
500重量部を含有して成り、かつ、前記リン片状金属粉
が前記リン片状酸化鉄及びリン片状金属粉の合計量中１
〜70重量％で、20℃における塗料粘度が20〜300ボイス
であることを特徴とするもので、これによって上記目的
を達成し得たものである。

上記構成からなる本発明のメタリック塗料組成物が、
不均一な塗膜厚においても均一でムラの無い金属感の塗
膜を形成し得る理由については必ずしも明かではない
が、およそ次のようであろうと推考される。すなわち、
該塗料中に混合されるリン片状酸化鉄及びリン片状金属
粉の粒子径と配合量を特定し、かつ、塗布時の塗料粘度
を特定することにより、塗布塗膜中で生じる対流に対し
て該酸化鉄粉及び金属粉が比較的緩慢な動きを示し、こ
れがために、乾燥差による対流に差異が生じた場合で
も、金属粉に配列ムラの生じるのを抑制するものと考え
られる。

本発明に使用される樹脂は特に限定するものではな
く、塗料業界で一般に用いられる有機溶剤系、水系の塗
料用樹脂は全て使用可能である。具体的には、ニトロセ
ルロース、エチルセルロース、アルキッド樹脂、アクリ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド
樹脂、バーサチック酸ビニル樹脂、スチレン系樹脂、ア
クリロニトリル系樹脂等の合成樹脂、または、天然もし
くは合成ゴム等の塗料用樹脂であり、これら塗料用樹脂
は有機溶剤に溶解した状態の樹脂溶液として、あるい
は、樹脂エマルジョンもしくは樹脂水溶液として用いる
のが好ましい。

本発明に使用されるリン片状酸化鉄は、市場に供給さ
れており、例えば、菊池色素社製「メタフレーク」、日
本無機化学工業社製「MIO」等が使用可能であり、これ
らリン片状酸化鉄の粒子の大きさは30〜200μｍ、好ま
しくは50〜120μｍである。粒子の大きさが30μｍ未満
では、得られた塗膜は単なる金属様ないし金属類似色を
呈するのみで、キラキラした輝きのある金属感に乏しく
なり意匠性の向上は望めない。また、反対に200μｍを
超えると塗装作業性に劣るようになると同時に金属感に
ムラが発生しやすくなる。

上記リン片状酸化鉄は一般に褐色系ないし黒色系であ
るので、そのままでも金属感に優れた褐色系なしい黒色
系のメタリック塗料組成物として使用し得るが、意匠性
を更に高める目的で所望する色調に着色するには不適当
である。そこで、本発明においては、リン片状酸化鉄に
対してリン片状金属粉が併用される。リン片状金属粉の
使用量はリン片状酸化鉄及びリン片状金属粉の合計量に
対して１〜70重量％、好ましくは10〜50重量％である。
使用し得るリン片状金属粉としては、上記リン片状酸化
鉄と同粒子径範囲のアルミニウム、ステンレス、亜鉛、
ニッケル等の白色系金属粉であるが、耐水性、耐薬品
性、耐候性に優れたステンレス、ニッケル粉を用いるの
が好ましい。

上記リン片状金属粉の使用量が、１重量％未満では所
望する色調に着色するのが困難となり、70重量％を超え
るとメタリック感にムラが生じるようになると共に、塗
料価格が上昇するという不利がある。

本発明のメタリック塗料組成物において、上記塗料用
樹脂100重量部（固形分）に対する上記リン片状酸化鉄
及び片状金属粉（以下、「メタリック顔料」と称する）
の混合量は、500〜1500重量部であり、混合量が1500重
量部を超えると、得られるメタリック塗料組成物の粒動
性が極端に低下して塗布作業性が悪くなる他、樹脂成分
が少なすぎて塗膜表面からメタリック顔料が脱落すると
いう欠点が生じるようになる。

本発明のメタリック塗料組成物は、メタリック顔料と
して上記リン片状酸化鉄とリン片状金属粉を併用してい
るので、所望する色調に着色するのに適した白色系ない
し灰色系を呈しており、必要ならば任意の着色剤を加え
ることによって、更に意匠性に優れた色調のメタリック
外観の塗膜を得ることができる。使用し得る着色剤とし
ては、塗料業界で公知の無機もしくは有機顔料または染
料等であり、具体的には、アゾ系顔料、フタロシアニン
系顔料、カーボンブラック、透明弁柄等、及び、市販さ
れている各種の顔料ペースト等であるが、該着色剤とし
て不透明性のものを多量に用いると、メタリック感が消
失する恐れがあるので、透明性の着色剤を使用するのが
好ましい。

また、本発明においては、上記した各成分以外に種々
の塗料用添加剤、例えば、分散剤、消泡剤、レベリング
剤、増粘剤、造膜助剤、防腐剤、防かび剤、沈降防止
剤、繊維質材料等を慣用量で用いることができる。

本発明の塗料組成物は、高速ディゾルバー、プラネタ
リーミキサー、ゲートミキサー等、公知の分散機を用
い、上記の樹脂中にリン片状酸化鉄とリン片状金属粉の
所定量を混合分散させることによって得ることができ
る。なお、樹脂とメタリック顔料の分散において、強い
分散力が加わるような分散機、例えば、ガラスビーズ等
の中でディスクを回転させるような分散機、ボールミル
またはロールミル等のような分散機はリン片状酸化鉄が
更に微粉砕され、目的とする金属感が得られないことが
あるので好ましくない。

上記本発明のメタリック塗料組成物によって均一でム
ラの無い金属感の塗膜を得るのに、塗装の際の塗料粘度
を20℃において20〜300ポイズ、好ましくは30〜100ポイ
ズとすることが重要であり、該塗料粘度が上記範囲を外
れる場合には、適宜の希釈剤で粘度調整するのが好まし
い。塗料粘度が20ポイズより低くなると塗布塗膜中でメ
タリック顔料が流れ易くなってメタリックムラが生じる
ようになり、塗料粘度が300ポイズより高くなると塗膜
表面の平滑性が失われるようになる。なお、本発明のメ
タリック塗料組成物は、粘度が低くなるにともなって該
塗料中のリン片状酸化鉄及び金属粉が沈降し易くなるの
で、単に貯蔵のみを対象にした場合には塗料粘度を100
ポイズ以上に設定するのが好ましい。

上記本発明塗料組成物の塗布方法に特別な制限がな
く、塗料業界で公知の殆どの塗布方法、例えば、エアス
プレーガン、エアレススプレーガン、モルタルリシンガ
ン、聚楽ガン等を用いる吹き付け塗り、ローラー塗り、
刷毛塗り、コテ塗り、ヘラ塗り等の塗布方法が使用でき
る。また、これまでメタリック塗装が困難とされていた
カーテンフローコーターによる塗装が可能であることも
本発明の特徴の一つである。

本発明の塗料組成物によって金属感を与えることので
きる基材としては、コンクリート、窯業系素材、ゴム、
プラスチック、金属、木材、紙、布等である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、こ
れら実施例は一例に過ぎないものであり本発明を限定す
るものではない。なお、以下の実施例中の各成分の配合
量は重量基準で示した。

実施例１〜４、及び、比較例１、２メタリック塗料の製造下記表−１に示す配合処方に従って各成分を順次加え
つつ、高速ディゾルバーを用いて均一に混合してメタリ
ック塗料組成物を調製した。

メタリック塗膜の評価上記で得られた各々のメタリック塗料組成物を、3mm
厚の石綿スレート板に塗布し、常温で１昼夜乾燥し、形
成された塗膜の外観を評価した。なお、塗装方法、及
び、評価結果については併せて表−１に示した。

上記表−１の補足説明塗料配合成分（＊１）アクリル樹脂A;大成化工社製、アクリット109
A、樹脂分50％、（＊５）アクリル樹脂B;大日本インキ化学工業社製、ボ
ンコート3985、樹脂分50％、（＊５）沈降防止剤；楠本化成社製、ディスパロン6900
−10X、（＊４）造膜助剤；ダイセル化学工業社製、テキサノー
ル、（＊５）HEC;ヒドロキシエチルセルロース、（＊６）の水に溶解して用いる、（＊７）酸化鉄A;菊池色素工業社製、メタフレーク＃6
0、粒子径約60μｍのリン片状酸化鉄粉、（＊８）酸化鉄B;菊池色素工業社製、メタフレーク＃8
0、粒子径約80μｍのリン片状酸化鉄粉、（＊９）ニッケル粉；福田金属箔粉工業社製、リン片状
ニッケル粉E12、粒子径約35μｍ、（＊10）ステンレス；川鉄テクノリサーチ社製、リン片
状ステンレス粉SPエース、粒子径約35μｍ、（＊11）アルミニウム；東洋アルミニウム社製、アルペ
ースト54−452、粒子径約35μｍのリン片状アルミニウ
ム粉、（＊12）防腐剤；サンノプコ社製、ノプコサイドＮ−54
D、（＊13）消泡剤A;楠本化成社製、ディスパロンOX−70、（＊14）消泡剤B;サンノプコ社製、ノプコ8034 （＊15）加工顔料A;横浜化成社製、ユニラント66ブル
ー、（＊16）加工顔料B;ヘキスト合成社製、コラニールレッ
ドFGR、塗装方法（＊ａ）塗料の希釈比；塗装に際して、メタリック塗料
100部を希釈するのに用いた希釈剤の種類と量（部）、（＊ｂ）塗料粘度；塗装時の塗料粘度（ポイズ/20
℃）、（＊ｃ）塗装器具；口金口径4mmのものを各々用いた、（＊ｄ）塗布量；メタリック塗料の使用量（kg/m²）、（＊ｅ）塗膜の評価結果（評価基準） ◎；隠ぺい性に優れ、キラメキのある金属外観で、か
つ、均一でムラの無い仕上がり、 ◎○；強いキラメキの金属外観で、ムラの無い仕上が
り、 ○；キラメキのある金属外観で、ムラの無い仕上がり、 ○△；ムラの無い金属感を有するが、耐薬品性に劣る、 △；キラメキがあり、金属感には優れるが指で軽く擦る
と金属粉の脱落があり、 ×；キラメキ感が殆ど無く、平凡な金属様外観、上記表−１の評価結果から明らかなように、特定のメ
タリック顔料を特定の割合で配合してなる実施例１〜４
で示したメタリック塗料組成物は、塗料粘度を調整して
塗装することによって、何れも、本発明特有のキラメキ
した金属感が得られ、意匠性に優れた塗膜を形成した。
これに対して、メタリック顔料の組成ないし配合量が上
記本発明の範囲を外れる比較例１、２で示したメタリッ
ク塗料は、キラメキ感に乏しいかあるいはその他の塗膜
欠陥が生じ、実用性に劣るものであった。

〔発明の効果〕

本発明のメタリック塗料組成物は、金属感を与えるた
めのメタリック顔料として、特定の粒子径のリン片状酸
化鉄粉と金属粉を特定量混合したものを使用することか
らなっているので、塗膜厚を一定にすることが難しい塗
装法によっても、均一でムラの無い金属感が得られると
いう効果を有し、また、本発明において用いられるメタ
リック顔料は、従来のものに比べて粒子径が大きいの
で、キラキラした輝きを持った塗膜が得られ、極めて優
れた意匠性を有するものである。さらにまた、従来のリ
ング片状酸化鉄含有塗料が着色しにくいという欠点があ
るのに対し、本発明の塗料組成物は所望する色調に着色
し易いということも特徴のひとつであり、更に付け加え
るならば、本発明の塗料組成物は、メタリック顔料の配
合率が高くなるように設計されているので、得られる塗
膜の凝集力が小さく、従って、乾燥時の塗膜収縮が小さ
く、例えば、比較的薄い、あるいは、強度の小さいパネ
ル状の基材に塗布した場合でも、該基材の反りを防止す
ることができるという副次的な効果も有し、極めて実用
的価値の高いものである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂固形分100重量部に対し、粒子の大き
さ30〜200μｍのリン片状酸化鉄及びリン片状金属粉500
〜1500重量部を含有して成り、かつ、前記リン片状金属
粉が前記リン片状酸化鉄及びリン片状金属粉の合計量中
１〜70重量％で、20℃における塗料粘度が20〜300ポイ
ズであることを特徴とするメタリック塗料組成物。
【請求項２】前記リン片状金属粉がステンレスまたはニ
ッケルである特許請求の範囲第１項に記載のメタリック
塗料組成物。