涂料组合物和涂膜形成方法
【专利说明】
[0001]相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年7月4日申请的第2013-140309号日本专利申请的优先权，该 专利申请的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种能够形成高亮度且波长420nm至480nm紫外线透过率低的涂膜的 涂料组合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括将上述涂料组合物涂覆在被涂物 上而得到的涂膜上层叠彩色底涂膜。
【背景技术】
[0004] 在汽车等工业产品中，有时出于保护产品、赋予装饰性的目的而进行涂覆。在被涂 物为塑料材料的情况下，为了防止室外的劣化，需要设法使紫外线不会到达材料表面。另 外，在被涂物为金属材料的情况下，从耐腐蚀性的方面考虑，有时在利用防腐蚀涂料形成涂 膜后赋予装饰性。此时，也需要设法使紫外线不会到达防腐蚀涂料形成的涂膜表面。
[0005] 在专利文献1中记载了在多层涂膜的制造方法中控制紫外线透过率，该多层涂膜 的制造方法包含在具备H)C底漆的基材上应用由水性涂料组合物A形成的涂料层、由水性涂 料组合物B形成的底涂层以及透明涂层，并将3个涂层一起固化的工序，上述涂料层的厚度 为8μηι至20μηι，上述底涂层的厚度为5μηι至15μηι。其仅公开了这样的技术:涂料组合物A及B互 相不同；以及所述涂料组合物A以相当于颜料/树脂固体成分的重量比为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种金属片状颜料，因此，存在无法应用于所有色域 的问题。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献 1:JP2009-509752A
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的技术问题
[0010]本发明的目的在于提供一种可形成高亮度且波长420nm至480nm紫外线透过率低 的涂膜的涂料组合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括:将上述涂料组合物涂覆 在被涂物上而得到的涂膜上层叠彩色底涂膜。
[0011]用于解决课题的技术方案 [0012]本发明涉及以下方案。
[0013] 1. -种涂料组合物，其含有氯法氧化钛颜料、黄色氧化铁颜料、一次平均粒径在 15 n m至8 0 n m的范围内的炭黑颜料以及作为载色剂形成成分的树脂组合物，其中，将该涂料 组合物作为固化涂膜涂覆25μπι而得到的涂膜在波长420nm至480nm的透光率的平均值在 0.1%至1.0%的范围内。
[0014] 2.根据1项所述的涂料组合物，其中，作为固化涂膜涂覆25μπι而得到的涂膜在L*a* b*表色系中的L*值在80至95的范围内、a*值在-2.0至2.0的范围内并且b*值在0.1至5.0的 范围内。
[0015] 3.-种涂膜形成方法，在将项1或项2所述的涂料组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.根据项3所述的涂膜形成方法，其中，彩色底涂膜包含涂覆含有鳞片状光泽颜料 的金属涂料组合物而得到的涂膜和涂覆透明顶涂料而得到的涂膜。
[0017] 发明效果
[0018] 根据本发明，可得到一种可形成高亮度且波长420nm至480nm紫外线透过率低的涂 膜的涂料组合物，以及涂膜形成方法，所述涂膜形成方法包括将所述涂料组合物涂覆在被 涂物上而得到的涂膜上层叠彩色底涂膜。
【具体实施方式】
[0019] 出于遮盖被涂物的目的，本发明的涂料组合物含有氯法氧化钛颜料。
[0020] 氯法氧化钛颜料为工业上制造的氧化钛颜料，通过以下所示的工序制造。使用天 然钛或合成钛作为原料。向原料中加入焦炭，在高温下使之与氯气反应生成粗TiCl 4。生成 的粗TiCl4在除去固体杂质后在136°C以上的温度进行精馏。将精制后的高纯度的TiCl4加热 至1000°C左右，使其与氧反应生成氧化钛粒子。将得到的氧化钛粒子进行粉碎、整粒、表面 处理、清洗、干燥、精磨，从而制造可作为涂料原料应用的氧化钛颜料。作为本发明中的氯法 氧化钛颜料，从提高耐候性的方面考虑，可以为用二氧化硅、氧化铝、氧化锆等氧化物或氢 氧化物进行了表面处理的颜料，或者也可以为用聚二甲基硅氧烷所代表的有机硅化合物或 者硬脂酸所代表的高级脂肪酸或者异丙基三异硬脂酰基钛酸酯所代表的有机钛化合物进 行了表面处理的颜料。
[0021] 从涂覆而得到的涂膜的着色力和润饰性的方面考虑，本发明中的氯法氧化钛颜料 优选使用平均粒径在200nm至700nm的范围内、更优选平均粒径在300nm至500nm的范围内的 颜料。在此，氧化钛颜料的平均粒径为通过电子显微镜的观察测定的平均粒径。由于氧化钛 颜料大致为球状，因此，测定直径。具体而言，可以从透射型电子显微镜图像中选择100个粒 子，使用美国NIH(National Institute of Health)制作的免费软件:NIH Image 1.63求出 平均粒径。
[0022] 从相对于被涂物的遮盖力和润饰性的方面考虑，相对于后述的作为载色剂形成成 分的树脂组合物100固体成分质量份，以固体成分计，本发明的涂料组合物中的上述氯法氧 化钛颜料的含量优选在50质量份至150质量份的范围内，进一步优选在80质量份至120质量 份的范围内。
[0023] 本发明的涂料组合物还含有黄色氧化铁颜料。黄色氧化铁颜料为由α-FeO (0H)或 a-Fe202 · H20表示的羟基氧化铁形成的黄色颜料，市售有天然的黄色氧化铁颜料和合成的 黄色氧化铁颜料。
[0024] 天然的黄色氧化铁从史前就被作为着色材料使用，因此分类为赭石、棕土、富铁黄 土等，在印度、法国、意大利、南非、美国以及中国等世界各地天然出产。
[0025]通过向硫酸亚铁水溶液中加入碱得到氢氧化亚铁的沉淀，使其进行空气氧化生成 a-Fe2〇2 · H2〇的结晶核，从而得到合成黄色氧化铁。然后，向硫酸亚铁水溶液中加入铁肩，当 一边加热一边吹入空气进行水解时，a_Fe202 · H20的结晶核生成，从而可以得到明黄色的黄 色氧化铁。
[0026] 黄色氧化铁本身属于针铁矿(goethite)晶系(斜方晶体），形状为针状。在本发明 的涂料组合物中，从涂覆得到的涂膜的色调的方面考虑，使用长度/宽度为6/1至10/1左右 的针状的颜料。另外，可以使用长度方向的尺寸为0.6μηι至1.2μηι的颜料。在此，表示黄色氧 化铁颜料的形状的上述数值为通过电子显微镜的观察测定的数值。
[0027] 从控制涂覆得到的涂膜的色调和紫外线透过的方面考虑，相对于后述的作为载色 剂形成成分的树脂组合物1〇〇固体成分质量份，以固体成分计，本发明的涂料组合物中的上 述黄色氧化铁颜料的含量优选在0.01质量份至1质量份的范围内，进一步优选在0.05质量 份至0.5质量份的范围内。
[0028] 出于控制涂膜的亮度和色相的目的，本发明的涂料组合物含有一次平均粒径为 15nm以上且80nm以下的炭黑颜料。
[0029] 在本说明书中，炭黑颜料的一次平均粒径及结构的平均粒径为通过电子显微镜的 观察测定的平均粒径。另外，由于炭黑形成了结构体，因此，炭黑的一次粒径是指测量结构 内的球状部分的直径的数值。具体而言，从透射型电子显微镜图像中选择100个结构体的球 状部分，使用美国NIH(National Institute of Health)制作的免费软件:NIH Image 1.63 求出平均粒径，从而可以算出炭黑的一次平均粒径。
[0030] 在本发明的涂料组合物中，从涂膜的亮度的方面考虑，相对于涂料组合物中的树 脂固体成分100质量份，以固体成分计，上述炭黑颜料的含量优选在0.01至10质量份的范围 内，更优选在0.01至8质量份的范围内。
[0031 ]在本发明的涂料组合物中，从遮盖被涂物的方面考虑，也可以还含有鳞片状错颜 料。
[0032]鳞片状铝颜料一般是将铝在球磨机或碾磨机中在粉碎介质的存在下使用粉碎助 剂进行粉碎、磨碎来制造的。作为粉碎助剂，除使用油酸、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，还使用脂肪族胺、脂肪族酰胺、脂肪族醇。使用矿物油精等 脂肪族系烃作为粉碎介质。
[0033]鳞片状铝颜料可根据粉碎助剂的种类大致分为飘浮型和非飘浮型。飘浮型颜料由 于在配合到涂料组合物中时，排列(漂浮)于涂覆得到的涂膜的表面，得到金属感较强的润 饰，具有热反射作用，并且发挥防锈力，因此，多被用于储槽、管道、配管类以及以屋顶屋面 为代表的各种建筑材料等。在本发明的涂料组合物中，从涂覆得到的涂膜的遮盖力的方面 考虑，优选使用非飘浮型鳞片状铝颜料。
[0034] 对上述鳞片状铝颜料的大小，从涂覆的涂膜的润饰性和遮盖力的亮度的方面考 虑，优选使用平均粒径在5μηι至30μηι的范围内，更优选在7μηι至25μηι的范围内，特别优选粒径 在8μπι至23μπι的范围内的鳞片状铝颜料。优选使用厚度在0.05至0.5μπι的范围内的鳞片状铝 颜料。在此所谓的粒径及厚度是指用光学显微镜或电子显微镜观察该鳞片状铝颜料而得到 的数值或用激光衍射法等使用了激光的粒度分布测定装置测定的数值。
[0035] 另外，在使用鳞片状铝颜料的情况下，从涂覆得到的涂膜的润饰性的方面考虑，相 对于涂料中的树脂固体成分100质量份，其含量总计优选在0.1至25质量份的范围内，更优 选在0.3质量份至20质量份的范围内，特别优选在0.5质量份至20质量份的范围内。
[0036]对于本发明的涂料组合物，调整上述色料的配方，使将其作为固化涂膜涂覆25μπι 得到的涂膜在波长420nm至480nm的透光率的平均值为0 · 1 %至1 · 0% 〇 [0037]在本说明书中，透光率定义为如下数值:在平滑的PTFE板上进行涂敷，使固化涂膜 厚为25μπι，将固化、剥离后的涂膜用分光光度计UV3700(商品名，岛津制作所公司制造)测定 的数值。
[0038]对于本发明的涂料组合物，可以调整上述色料的量组成，使将其作为固化涂膜涂 覆25μπι得到的涂膜在L*a*b*表色系中的L*值在80至95的范围内、a*值在-2.0至2.0的范围 内并且b*值在0.1至5.0的范围内。L*a*b*表色系为在1976年由国际照明委员会(CIE)标准 化，并且在日本也被采用于JIS Z 8729的表色系，将亮度用L*表示，将表示色相和彩度的色 度用a*及b*表示。a*表示红方向（_a*表示绿方向）、b*表示黄方向（_b*表示蓝方向）。
[0039]本说明书中的L*、a*以及b*定义为如下数值：由使用多角度分光光度计MA-68II (商品名，Danaher公司制造），将涂膜在45度的角度照射、以从镜