JP3547066B2 - マーブル調模様塗膜の形成方法及びその塗膜の形成された物品 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、被塗装物上に特定の成分からなる塗料組成物を塗装した後に特定の混合液体で塗装面をスプレー処理することによってマーブル調の模様を付与する塗料組成物及びその塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗料は被塗装物の保護の目的と同時に美観の付与という目的を持つ場合が多く、特に家電製品、雑貨、文房具などの塗装に於いては、特徴のある模様の付与は重要なテーマの一つである。ここでいう模様調塗装とは、例えば塗料組成中に粒子などを加えることによって被塗装物にサテン調の模様を付与する塗装であったり、被塗装物上にチキソトロピック性を有する塗料を低圧スプレーガンを用いて適当な吹き付け塗装を施すことで得られる梨地模様調仕上げ塗装などのことである。
【０００３】
このような模様調塗装の範疇に含まれる塗装技術の一つにマーブル調仕上げ塗装がある。一般にマーブル調塗装とは大理石のような模様を被塗装物に付与する模様調塗装であり、被塗装物上に着色塗料を塗装した後に別の色調の塗料を低圧スプレーガンなどを用いて適当な吹き付け塗装を行うことでマーブル調模様の塗膜を形成する塗装方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、マーブル調模様塗装仕上げを行う場合、被塗装物に均一な塗装を施した後に別の色調の塗料を数回にわたって再度スプレー塗装を行うため、治具の洗浄に手間がかかったり、複数の塗料の管理が必要であるのでコストがかかるという問題があった。さらに異なった色調の複数の塗料を塗り重ねて塗装するため、複数個の塗装を行う場合には同様な模様調仕上げが得難かったり、塗装作業者による模様仕上がり状態に相違が生じるなどの問題があった。
【０００５】本発明の目的は、従来行われてきたマーブル調仕上げ塗装における前記問題点の解決と、従来のマーブル調塗装仕上げ方法では得られなかった特徴のあるマーブル調模様塗膜の形成を可能にしたところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本発明ではマーブル調模様塗膜を形成する方法として、性状の異なる複数の顔料成分を使用した特定の組成からなる塗料を被塗装物に塗装し、その後に少なくとも１種類以上の混合溶液から成る液体で塗装面にスプレー処理を施すことにより、塗膜を構成している塗料中に含まれる性状の異なる複数の顔料成分に物理的な色分かれ現象を生じさせ、その結果、１種類の塗料で複数の色調のマーブル仕上げ調模様の塗膜を形成できることを可能にしたものである。
【０００７】
【発明を実施するための形態】
この発明の実施の形態は、塗料を構成するバインダー樹脂成分に１種類以上の金属粉と樹脂粒子のいずれか一方又は双方を加えた塗料をスプレー塗装や刷毛塗りなどの塗装方法によって塗装処理を施した後、１種類以上の混合溶液から成る液体で塗装面にスプレー処理を施すことで、塗膜を構成している塗料中に含まれる性状の異なる複数の顔料成分に物理的な色分かれ現象を生じさせ、その結果複数の色調のマーブル仕上げ調模様の塗膜を得るものである。
【０００８】
本発明に使用される塗料組成物の特定成分の内、金属粉としては、アルミニウム粉、ステンレス粉、ニッケル粉、銅粉、マイカ粉などの金属粉を例示することができる。金属粉の形状は、フレーク状、球状、不定形状、針状などが例示できるが、好ましくはフレーク状の金属粉である。金属粉は耐久性を向上する目的で樹脂コーティングされたものや、表面に着色処理が施されたものも使用できる。金属粉の塗料中での使用割合は、目的とする仕上がり色調にもよるが、塗装塗膜における含有率として、０重量％〜５０重量％が好ましい。より好ましくは、０重量％〜３０重量％である。５０重量％以上配合した場合では形成塗膜にひび割れが生じるなどの不具合が生じるので好ましくない。
【０００９】
本発明に使用される特定の成分としての樹脂粒子は、アクリル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、シリコン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子などが例示できる。これら樹脂粒子は単独の使用も可能であるが、種類の異なる樹脂粒子を併用することが好ましい。この理由として、塗装後の物理的な色分かれを生じさせる段階で効果的に色分かれが生じるため、トーンにメリハリのある仕上がりが可能となるからである。
【００１０】
樹脂粒子の平均粒子径としては０．１μｍ〜１００μｍが好ましく、さらに好ましくは０．５μｍ〜１５μｍである。１００μｍ以上では塗装仕上がり表面がザラつきを起こすので好ましくない。また０．１μｍ以下では、塗装後の物理的な色分かれを生じさせる段階で色分かれが生じにくいため好ましくない。使用する樹脂粒子の粒度分布としては比較的狭いものが好ましく、平均粒子径の異なった複数の種類の粒子を併用することもできる。これは、仕上がり状態や模様によって変わるものであり色調に応じた処方が必要である。
【００１１】
樹脂粒子は仕上がりの色調によって透明な粒子を使用することも可能であるが、着色された樹脂粒子を用いることが好ましい。これは塗装後の物理的な色分かれを生じさせた後に形成される模様が明瞭になるからである。本発明に用いる樹脂粒子の塗料中での使用割合は、目的とする仕上がり色調にもよるが、塗装塗膜における含有率として、０重量％〜５０重量％が好ましい。より好ましくは、０重量％〜３０重量％である。５０重量％以上配合した場合では、形成した塗膜にひび割れが生じるなどの不具合が生じるので好ましくない。
【００１２】
本発明で使用される特定の塗料組成物には、金属粉と樹脂粒子のいずれか一方又は双方を必須の成分とするが、仕上がりの色調に応じて着色顔料により着色されたバインダー樹脂を使用するのが好ましい。この理由としては、塗装後の物理的な色分かれを生じさせた後の模様が鮮明でメリハリのある仕上がりが可能となるからである。
【００１３】
本発明の塗料組成物に使用するバインダー樹脂としては、被塗装物の適性に応じた、一般にコーティング用に使用されている樹脂のすべてを例示することが可能である。しかし、マーブル調模様塗料が用いられている分野を考慮すれば、１液型のバインダーやポリオール型のバインダーに塗装直前にポリイソシアネートなどの硬化剤を加える２液型のバインダーが好ましい。
【００１４】
本発明の塗料組成物は、必要に応じて艶消し剤、粘度調整剤、レベルング剤、消泡剤、溶剤、紫外線吸収剤、光安定剤、反応触媒などを加えることができる。
【００１５】
本発明は前記塗料組成物を塗装した後に、１種類以上の溶剤からなる混合溶液をスプレーなどの方法で処理を施すことで、マーブル調模様塗膜の仕上げを可能にするが、この混合溶液に使用できる成分としては、炭化水素系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エステル系有機溶剤、水などを例示することができる。これらの溶剤は１種類以上を混合して使用するが、仕上がり模様や色調に応じて使用する液体同士が分離を起こすような成分の組み合わせも可能である。この場合には、混合液の均一化を目的として界面活性剤などを用いることが可能である。
【００１６】
界面活性剤としては、使用する混合液体の性状や種類に応じてアニオン系、カチオン系、ノニオン系などの界面活性剤を用いることができ、仕上がり模様状態に応じて量や種類は調整される。
【００１７】
本発明によるマーブル調模様仕上げ塗装方法において、塗料組成物に１液型のバインダー樹脂を用いた場合には、塗装終了後ただちにマーブル調模様の形成過程を行うことも可能であるが、予備乾燥を施した後にマーブル調模様を形成させた方が、模様の再現の点で好ましい。
【００１８】
一方、反応型のバインダー樹脂を使用した塗料組成物を使用した場合には、塗装後の放置時間や予備乾燥条件によって形成される模様に相違が現れる場合があるため、塗料組成物の塗装後穏やかな条件で予備乾燥を行い、予備乾燥後に比較的短時間内にマーブル調模様の形成を行うことが好ましい。
【００１９】マーブル調模様形成終了後は、使用した樹脂、溶剤などに応じた乾燥を行うことができる。
【００２０】
【実施例】
以下この発明を実施例を用いて説明するが、これによって本発明を限定するものではない。
【００２１】
実施例１ 塗料用バインダー樹脂合成（以下バインダー樹脂Ａと呼ぶ）
【００２２】
窒素導入管、温度計、冷却管、滴下ロート、撹拌装置を備えた１リットルの四つ口フラスコにトルエン２００部、ｎ−ブタノール２００部を仕込み９０℃に加熱した。別に調整したメタクリル酸メチル１５０部、メタクリル酸ｎ−ブチル１１７．５部、メタクリル酸ターシャリーブチル１００部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート５部、スチレン２５部、メタクリル酸２．５部、ターシャリーブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート２部から成る混合物を滴下ロートを用いて２時間に渡ってフラスコ内に添加した。添加終了後３０分毎に１２０分間に渡ってターシャリーブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート０．５部を合計４回添加した。さらに１２０分に渡ってフラスコ内温度を９０℃に保ちその後昇温してフラスコ内温度を１１０℃にし１００分間保った。その後トルエン１００部、ｎ−ブタノール１００部を加えて常温まで冷却し反応を終了してバインダー樹脂Ａを得た。
【００２３】
希釈用シンナーの調整（以下シンナーＢと呼ぶ）
【００２４】
酢酸エチル２０部、イソブタノール３０部、トルエン３０部、ダイアセトンアルコール２０部を混合してシンナーＢを得た。
【００２５】
黒色エナメル塗料の調整（以下黒色塗料Ｃと呼ぶ）
【００２６】
バインダー樹脂Ａ５０重量部、ＦＷ−２００（デグサ（株）製カーボンブラック）２重量部、トルエン３０重量部、酢酸エチル１８重量部を混合し、プラスティック製容器に入れ２００重量部の直径３ｍｍの鉄ビースとともにペイントシェーカーで５時間分散して黒色エナメル塗料Ｃを得た。
【００２７】
白色エナメル塗料の調整（以下白色塗料Ｄと呼ぶ）
【００２８】
バインダー樹脂Ａ５０重量部、Ｒ−９６０（デュポン（株）製チタンホワイト）２０重量部、トルエン３０重量部を混合しプラスティック製容器に入れ２００重量部の直径３ｍｍのジルコンビーズとともにペイントシェーカーで５時間分散して白色エナメル塗料Ｄを得た。
【００２９】
クリヤ塗料の調整（以下クリヤ塗料Ｅと呼ぶ）
【００３０】
バインダー樹脂Ａ５０重量部、トルエン３０重量部、酢酸エチル２０重量部を混合し撹拌してクリヤ塗料Ｅを得た。
【００３１】
塗料の配合（以下ガンメタ塗料Ｆと呼ぶ）
【００３２】
前記クリヤ塗料Ｅ６０重量部、ＦＺ−Ｔ６０ｂ（東洋アルミ（ 株） 製アルミフレーク）５重量部、黒色塗料Ｃ３４．５重量部、白色塗料Ｄ０．５重量部を混合撹拌してガンメタ塗料Ｆを得た。
【００３３】
マーブル調模様発現用混合溶液の調整（以下混合溶液Ｇと呼ぶ）
【００３４】
トルエン５０重量部、アノン２０重量部、酢酸エチル３０重量部を混合撹拌して混合溶液Ｇを得た。
【００３５】
塗装工程
【００３６】
前記ガンメタ塗料Ｆの粘度がフォードカップ＃４で１０秒に達する量の前記シンナーＢを加えて塗料を調整し、スプレーガンを用いてＡＢＳ黒板上にスプレー塗装を行った。塗装終了後６０℃のボックス型乾燥炉で３分間の予備乾燥を行った後、直ちに混合溶液Ｇを低圧スプレーガンを用いて塗膜上にスプレー処理を行った。混合溶液Ｇのスプレー処理終了後、常温で５分間のセッティングを行った後に再び６０℃のボックス型乾燥炉で３０分間の乾燥を行い、全工程を終了した。
【００３７】
仕上がり状態はマーブル調の模様を呈しており、マーブルトーンの色調はシルバー、黒、各種のグレー色から構成されていた。
【００３８】
実施例２
【００３９】
マーブル調模様発現用混合溶液の調整（以下混合溶液Ｈと呼ぶ）
【００４０】
トルエン５０重量部、アノン２０重量部、酢酸エチル２９．６重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩０．４重量部を混合撹拌して混合溶液Ｈを得た。
【００４１】
マーブル調模様発現用混合溶液に混合溶液Ｈを用いた以外は実施例１と同様な塗料及び工程でマーブル調模様塗装を行った。
【００４２】
仕上がり状態は実施例１とは異なるマーブル調仕上げの塗膜が得られた。マーブルトーンの色調はシルバー、黒、各種のグレー色から構成されていた。
【００４３】
実施例３
【００４４】
塗料の配合（以下ガンメタ塗料Ｉと呼ぶ）
【００４５】
前記塗料Ｅ６５重量部、ＦＺ−Ｔ６０ｂ（東洋アルミ（ 株） 製アルミフレーク）５重量部、黒色塗料Ｃ２５重量部、赤色着色アクリル樹脂粒子（平均粒子径６μｍ）５重量部を混合撹拌してガンメタ塗料Ｉを得た。ガンメタ塗料Ｉを用いた以外は実施例１と同様な塗料及び工程でマーブル調模様塗装を行った。
【００４６】
仕上がりはマーブル調の模様を呈しており、マーブルトーンの色調はシルバー、黒、各種のグレー色で更に赤色樹脂粒子に起因する直径数ｍｍの輪郭の赤い円形の模様を含むマーブルトーンであった。
【００４７】
実施例４
【００４８】
塗料用バインダー樹脂合成（以下バインダー樹脂Ｊと呼ぶ）
【００４９】
窒素導入管、温度計、冷却管、滴下ロート、撹拌装置を備えた１リットルの四つ口フラスコにトルエン２００部、メチルイソブチルケトン２００部を仕込み，１００℃に加熱した。別に調整したメタクリル酸メチル２００部、メタクリル酸ｎ−ブチル１００部、アクリル酸ｎ−ブチル２０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４０部、スチレン４０部、ターシャリーブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート１２部からなる混合物を滴下ロートを用いて２時間にわたってフラスコ内に添加した。添加終了後、３０分毎に１２０分間にわたってターシャリーブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート０．５部を合計４回添加した。さらに、１２０分にわたってフラスコ内温度を１００℃に保ち、その後常温まで冷却し、反応を終了してバインダー樹脂Ｊを得た。
【００５０】
塗料硬化用樹脂の調整（以下硬化剤Ｋと呼ぶ）
【００５１】
デュラネート２４Ａ−１００（旭化成（株）製ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット付加タイプイソシアネート化合物）５０部、トルエン５０部を混合して硬化剤Ｋを得た。
【００５２】
塗料希釈用シンナーの調整（以下シンナーＬと呼ぶ）
【００５３】
酢酸エチル２０部、メチルイソブチルケトン３０部、トルエン３０部、ソルベッソ１５０（炭化水素系混合溶剤）２０部を混合してシンナーＬを得た。
【００５４】
黄色エナメル塗料の調整（以下黄色塗料Ｍと呼ぶ）
【００５５】
バインダー樹脂Ｊ５０重量部、ＲＴ−９１９（チバ・ガイギー（株）製黄色顔料）５重量部、トルエン３０重量部、酢酸エチル１５重量部を混合し、プラスティック製容器に入れ、２００重量部の直径３ｍｍのジルコンビースと共にペイントシェーカーで５時間分散して黄色エナメル塗料Ｍを得た。
【００５６】
クリヤ塗料の調整（以下クリヤ塗料Ｎと呼ぶ）
バインダー樹脂Ａ５０重量部、トルエン３０重量部、酢酸エチル２０重量部を混合し撹拌してクリヤ塗料Ｎを得た。
【００５７】
塗料の配合（以下ゴールドメタ塗料Ｏと呼ぶ）
【００５８】
前記クリヤ塗料Ｎを６０重量部、ＦＺ−Ｔ６０ｂ（東洋アルミ（株） 製アルミフレーク）１０重量部、黄色塗料Ｍ３０重量部を混合撹拌してゴールドメタ塗料Ｏを得た。
【００５９】
マーブル調模様発現用混合溶液の調整（以下混合溶液Ｐと呼ぶ）
【００６０】
トルエン４０重量部、アノン３０重量部、酢酸エチル３０重量部を混合撹拌して混合溶液Ｐを得た。
【００６１】
二液型塗料の調整
【００６２】
前記ゴールドメタ塗料Ｏに使用されているアクリルポリオールの水酸基１．０当量に対して、１．１当量に相当するイソシアネートプレポリマーを希釈した前記硬化剤Ｋを加え、更にフォードカップ＃４で測定した２０℃での粘度が１１．５秒になるまで前記シンナーＬを混合撹拌した。
【００６３】
塗装工程
【００６４】
前記調整を行ったゴールドメタ塗料を、スプレーガンを用いてＡＢＳ黒板上にスプレー塗装を行った。塗装終了後、６０℃のボックス型乾燥炉で２分間の予備乾燥を行った後、直ちに混合溶液Ｐを低圧スプレーガンを用いて塗膜上にスプレー処理を行った。混合溶液Ｐのスプレー処理終了後、常温で５分間のセッティングを行った後に再び７０℃のボックス型乾燥炉で３０分間の乾燥を行い、全工程を終了した。
【００６５】
仕上がりはマーブル調の模様を呈しており、全体の色調はゴールド色でゴールド色の濃淡に変化のあるマーブルトーンを有していた。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明してきたようにこの発明におけるマーブル調模様を発現させる方法は、性状の異なる複数の顔料成分を使用した塗料を通常の塗装処理を行い、その後適切な配合の１種類以上の溶剤からなる混合液体を塗装面にスプレー処理することにより、塗膜を構成している塗料中に含まれる性状の異なる複数の顔料成分に物理的な色分かれ現象を生じさせて１種類の塗料で複数の色調のマーブル仕上げ調の模様塗膜を形成するという方法であるため、治具の洗浄や複数の塗料の管理などの手間が省けるので、コストダウンが可能になった。
【００６７】
さらに、１種類の塗料でマーブル調模様塗膜を形成できるため、従来複数色を用いてマーブル調トーンを得ていた場合に比較して、複数個の被塗装物に塗装する場合などでは同じ模様や色調の仕上げがし易く、かつ塗装作業者の違いによる仕上がり状態のばらつきが少ないなどの利点もある。
【００６８】
加えて本発明の塗料組成物の特定成分や塗装後の処理に用いる混合液体の成分を考慮することによって、従来に見られなかったマーブル調模様調仕上げを得ることを可能にしたものである。

Claims (2)

1. 顔料成分にアルミニウム粉、マイカ粉のいずれか一方または双方を含む金属粉と、少なくとも１種類の樹脂粒子とを含む塗料組成物において、
   該塗料組成物に使用される樹脂が１液乾燥型のバインダー樹脂または２液反応型のバインダー樹脂であって、
   前記塗料組成物を被塗装物に塗装した後、少なくとも１種類の有機溶剤と水を含む混合液体を前記被塗装物にスプレイして、前記塗料組成物内の顔料成分に色分かれ現象を生じさせることにより、 1 種類の塗料で複数の色調のマーブル調模様塗膜を形成することを特徴とするマーブル調模様塗膜の形成方法。
2. 模様調塗装によりマーブル調模様を形成する塗膜形成方法でマーブル調模様塗膜の形成された物品において、
   顔料成分にアルミニウム粉、マイカ粉のいずれか一方または双方を含む金属粉と、少なくとも１種類の樹脂粒子とを含む塗料組成物を被塗装物に塗装した後、少なくとも１種類の有機溶剤と水を含む混合液体を前記被塗装物にスプレイして、前記塗料組成物内の顔料成分に色分かれ現象を生じさせることにより、１種類の塗料で複数の色調のマーブル調模様塗膜を形成する塗膜形成方法でマーブル調模様塗膜の形成された物品。