涂料組合物和涂膜形成方法
【專利說明】
[0001]相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年7月4日申請的第2013-140309號日本專利申請的優先權，該 專利申請的全部內容通過引用結合在此。
技術領域
[0003] 本發明涉及一種能夠形成高亮度且波長420nm至480nm紫外線透過率低的涂膜的 涂料組合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括將上述涂料組合物涂覆在被涂物 上而得到的涂膜上層疊彩色底涂膜。
【背景技術】
[0004] 在汽車等工業產品中，有時出于保護產品、賦予裝飾性的目的而進行涂覆。在被涂 物為塑料材料的情況下，為了防止室外的劣化，需要設法使紫外線不會到達材料表面。另 外，在被涂物為金屬材料的情況下，從耐腐蝕性的方面考慮，有時在利用防腐蝕涂料形成涂 膜后賦予裝飾性。此時，也需要設法使紫外線不會到達防腐蝕涂料形成的涂膜表面。
[0005] 在專利文獻1中記載了在多層涂膜的制造方法中控制紫外線透過率，該多層涂膜 的制造方法包含在具備H)C底漆的基材上應用由水性涂料組合物A形成的涂料層、由水性涂 料組合物B形成的底涂層以及透明涂層，并將3個涂層一起固化的工序，上述涂料層的厚度 為8μηι至20μηι，上述底涂層的厚度為5μηι至15μηι。其僅公開了這樣的技術:涂料組合物A及B互 相不同；以及所述涂料組合物A以相當于顏料/樹脂固體成分的重量比為0.06:1至0.2:1的 比率含有具有l〇 nm至l〇〇nm厚度的、至少1種金屬片狀顏料，因此，存在無法應用于所有色域 的問題。
[0006] 在先技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻 1:JP2009-509752A
【發明內容】
[0009] 發明所要解決的技術問題
[0010]本發明的目的在于提供一種可形成高亮度且波長420nm至480nm紫外線透過率低 的涂膜的涂料組合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括:將上述涂料組合物涂覆 在被涂物上而得到的涂膜上層疊彩色底涂膜。
[0011]用于解決課題的技術方案 [0012]本發明涉及以下方案。
[0013] 1. -種涂料組合物，其含有氯法氧化鈦顏料、黃色氧化鐵顏料、一次平均粒徑在 15 n m至8 0 n m的范圍內的炭黑顏料以及作為載色劑形成成分的樹脂組合物，其中，將該涂料 組合物作為固化涂膜涂覆25μπι而得到的涂膜在波長420nm至480nm的透光率的平均值在 0.1%至1.0%的范圍內。
[0014] 2.根據1項所述的涂料組合物，其中，作為固化涂膜涂覆25μπι而得到的涂膜在L*a* b*表色系中的L*值在80至95的范圍內、a*值在-2.0至2.0的范圍內并且b*值在0.1至5.0的 范圍內。
[0015] 3.-種涂膜形成方法，在將項1或項2所述的涂料組合物涂覆在被涂物上而得到的 涂膜上形成彩色底涂膜。
[0016] 4.根據項3所述的涂膜形成方法，其中，彩色底涂膜包含涂覆含有鱗片狀光澤顏料 的金屬涂料組合物而得到的涂膜和涂覆透明頂涂料而得到的涂膜。
[0017] 發明效果
[0018] 根據本發明，可得到一種可形成高亮度且波長420nm至480nm紫外線透過率低的涂 膜的涂料組合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括將所述涂料組合物涂覆在被 涂物上而得到的涂膜上層疊彩色底涂膜。
【具體實施方式】
[0019] 出于遮蓋被涂物的目的，本發明的涂料組合物含有氯法氧化鈦顏料。
[0020] 氯法氧化鈦顏料為工業上制造的氧化鈦顏料，通過以下所示的工序制造。使用天 然鈦或合成鈦作為原料。向原料中加入焦炭，在高溫下使之與氯氣反應生成粗TiCl 4。生成 的粗TiCl4在除去固體雜質后在136°C以上的溫度進行精餾。將精制后的高純度的TiCl4加熱 至1000°C左右，使其與氧反應生成氧化鈦粒子。將得到的氧化鈦粒子進行粉碎、整粒、表面 處理、清洗、干燥、精磨，從而制造可作為涂料原料應用的氧化鈦顏料。作為本發明中的氯法 氧化鈦顏料，從提高耐候性的方面考慮，可以為用二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等氧化物或氫 氧化物進行了表面處理的顏料，或者也可以為用聚二甲基硅氧烷所代表的有機硅化合物或 者硬脂酸所代表的高級脂肪酸或者異丙基三異硬脂酰基鈦酸酯所代表的有機鈦化合物進 行了表面處理的顏料。
[0021] 從涂覆而得到的涂膜的著色力和潤飾性的方面考慮，本發明中的氯法氧化鈦顏料 優選使用平均粒徑在200nm至700nm的范圍內、更優選平均粒徑在300nm至500nm的范圍內的 顏料。在此，氧化鈦顏料的平均粒徑為通過電子顯微鏡的觀察測定的平均粒徑。由于氧化鈦 顏料大致為球狀，因此，測定直徑。具體而言，可以從透射型電子顯微鏡圖像中選擇100個粒 子，使用美國NIH(National Institute of Health)制作的免費軟件:NIH Image 1.63求出 平均粒徑。
[0022] 從相對于被涂物的遮蓋力和潤飾性的方面考慮，相對于后述的作為載色劑形成成 分的樹脂組合物100固體成分質量份，以固體成分計，本發明的涂料組合物中的上述氯法氧 化鈦顏料的含量優選在50質量份至150質量份的范圍內，進一步優選在80質量份至120質量 份的范圍內。
[0023] 本發明的涂料組合物還含有黃色氧化鐵顏料。黃色氧化鐵顏料為由α-FeO (0H)或 a-Fe202 · H20表示的羥基氧化鐵形成的黃色顏料，市售有天然的黃色氧化鐵顏料和合成的 黃色氧化鐵顏料。
[0024] 天然的黃色氧化鐵從史前就被作為著色材料使用，因此分類為赭石、棕土、富鐵黃 土等，在印度、法國、意大利、南非、美國以及中國等世界各地天然出產。
[0025]通過向硫酸亞鐵水溶液中加入堿得到氫氧化亞鐵的沉淀，使其進行空氣氧化生成 a-Fe2〇2 · H2〇的結晶核，從而得到合成黃色氧化鐵。然后，向硫酸亞鐵水溶液中加入鐵肩，當 一邊加熱一邊吹入空氣進行水解時，a_Fe202 · H20的結晶核生成，從而可以得到明黃色的黃 色氧化鐵。
[0026] 黃色氧化鐵本身屬于針鐵礦(goethite)晶系(斜方晶體），形狀為針狀。在本發明 的涂料組合物中，從涂覆得到的涂膜的色調的方面考慮，使用長度/寬度為6/1至10/1左右 的針狀的顏料。另外，可以使用長度方向的尺寸為0.6μηι至1.2μηι的顏料。在此，表示黃色氧 化鐵顏料的形狀的上述數值為通過電子顯微鏡的觀察測定的數值。
[0027] 從控制涂覆得到的涂膜的色調和紫外線透過的方面考慮，相對于后述的作為載色 劑形成成分的樹脂組合物1〇〇固體成分質量份，以固體成分計，本發明的涂料組合物中的上 述黃色氧化鐵顏料的含量優選在0.01質量份至1質量份的范圍內，進一步優選在0.05質量 份至0.5質量份的范圍內。
[0028] 出于控制涂膜的亮度和色相的目的，本發明的涂料組合物含有一次平均粒徑為 15nm以上且80nm以下的炭黑顏料。
[0029] 在本說明書中，炭黑顏料的一次平均粒徑及結構的平均粒徑為通過電子顯微鏡的 觀察測定的平均粒徑。另外，由于炭黑形成了結構體，因此，炭黑的一次粒徑是指測量結構 內的球狀部分的直徑的數值。具體而言，從透射型電子顯微鏡圖像中選擇100個結構體的球 狀部分，使用美國NIH(National Institute of Health)制作的免費軟件:NIH Image 1.63 求出平均粒徑，從而可以算出炭黑的一次平均粒徑。
[0030] 在本發明的涂料組合物中，從涂膜的亮度的方面考慮，相對于涂料組合物中的樹 脂固體成分100質量份，以固體成分計，上述炭黑顏料的含量優選在0.01至10質量份的范圍 內，更優選在0.01至8質量份的范圍內。
[0031 ]在本發明的涂料組合物中，從遮蓋被涂物的方面考慮，也可以還含有鱗片狀錯顏 料。
[0032]鱗片狀鋁顏料一般是將鋁在球磨機或碾磨機中在粉碎介質的存在下使用粉碎助 劑進行粉碎、磨碎來制造的。作為粉碎助劑，除使用油酸、硬脂酸、異硬脂酸、月桂酸、棕櫚 酸、肉豆蔻酸等高級脂肪酸以外，還使用脂肪族胺、脂肪族酰胺、脂肪族醇。使用礦物油精等 脂肪族系烴作為粉碎介質。
[0033]鱗片狀鋁顏料可根據粉碎助劑的種類大致分為飄浮型和非飄浮型。飄浮型顏料由 于在配合到涂料組合物中時，排列(漂浮)于涂覆得到的涂膜的表面，得到金屬感較強的潤 飾，具有熱反射作用，并且發揮防銹力，因此，多被用于儲槽、管道、配管類以及以屋頂屋面 為代表的各種建筑材料等。在本發明的涂料組合物中，從涂覆得到的涂膜的遮蓋力的方面 考慮，優選使用非飄浮型鱗片狀鋁顏料。
[0034] 對上述鱗片狀鋁顏料的大小，從涂覆的涂膜的潤飾性和遮蓋力的亮度的方面考 慮，優選使用平均粒徑在5μηι至30μηι的范圍內，更優選在7μηι至25μηι的范圍內，特別優選粒徑 在8μπι至23μπι的范圍內的鱗片狀鋁顏料。優選使用厚度在0.05至0.5μπι的范圍內的鱗片狀鋁 顏料。在此所謂的粒徑及厚度是指用光學顯微鏡或電子顯微鏡觀察該鱗片狀鋁顏料而得到 的數值或用激光衍射法等使用了激光的粒度分布測定裝置測定的數值。
[0035] 另外，在使用鱗片狀鋁顏料的情況下，從涂覆得到的涂膜的潤飾性的方面考慮，相 對于涂料中的樹脂固體成分100質量份，其含量總計優選在0.1至25質量份的范圍內，更優 選在0.3質量份至20質量份的范圍內，特別優選在0.5質量份至20質量份的范圍內。
[0036]對于本發明的涂料組合物，調整上述色料的配方，使將其作為固化涂膜涂覆25μπι 得到的涂膜在波長420nm至480nm的透光率的平均值為0 · 1 %至1 · 0% 〇 [0037]在本說明書中，透光率定義為如下數值:在平滑的PTFE板上進行涂敷，使固化涂膜 厚為25μπι，將固化、剝離后的涂膜用分光光度計UV3700(商品名，島津制作所公司制造)測定 的數值。
[0038]對于本發明的涂料組合物，可以調整上述色料的量組成，使將其作為固化涂膜涂 覆25μπι得到的涂膜在L*a*b*表色系中的L*值在80至95的范圍內、a*值在-2.0至2.0的范圍 內并且b*值在0.1至5.0的范圍內。L*a*b*表色系為在1976年由國際照明委員會(CIE)標準 化，并且在日本也被采用于JIS Z 8729的表色系，將亮度用L*表示，將表示色相和彩度的色 度用a*及b*表示。a*表示紅方向（_a*表示綠方向）、b*表示黃方向（_b*表示藍方向）。
[0039]本說明書中的L*、a*以及b*定義為如下數值：由使用多角度分光光度計MA-68II (商品名，Danaher公司制造），將涂膜在45度的角度照射、以從鏡