本發(fā)明涉及一種疊層涂膜和涂裝物。

背景技術(shù)：

在汽車車身等的涂裝工藝中，通常采用具有以下結(jié)構(gòu)的涂膜：涂抹防銹電泳漆形成底漆涂膜，在該底漆涂膜上形成對底色具有遮蓋力的中漆涂膜，在該中漆涂膜上疊加面漆涂膜(底色漆涂膜和清漆涂膜)。從節(jié)約資源的角度出發(fā)，還會采用省去中漆涂膜而直接在底漆涂膜上疊加面漆涂膜的方法。例如，在陽離子電泳漆涂膜上形成對底色具有遮蓋力的底色漆涂膜，在該底色漆涂膜上形成清漆涂膜。

眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在通過調(diào)節(jié)底色漆涂膜和清漆涂膜的折射率，來賦予汽車涂膜新穎外觀的做法。例如，在專利文獻1中記載了以下內(nèi)容：將清漆涂膜的折射率設(shè)為1.522，并將底色漆涂膜和清漆涂膜的折射率之差設(shè)在0.015以上，這樣使涂膜的光澤感根據(jù)觀察角度不同而不同。在專利文獻1中還記載了以下內(nèi)容：使用質(zhì)量百分比在50％以上的聚甲基丙烯酸叔丁酯制成的丙烯酸樹脂表現(xiàn)出較低的折射率，使用質(zhì)量百分比在40％以上的苯乙烯制成的丙烯酸樹脂表現(xiàn)出較高的折射率。

在專利文獻2中記載了以下內(nèi)容：使zno2納米粒子分散在樹脂中，即可提高該樹脂的折射率，并將這類樹脂用作涂料組合物。

背景技術(shù)

專利文獻1：日本公開專利公報特開2006-007006號公報

專利文獻2：日本公開專利公報特開2008-044835號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

-發(fā)明要解決的技術(shù)問題-

涂裝工藝的主要作用是賦予被涂物美觀性。近年來個人喜好日益多樣化。在顏色偏好方面，喜歡鮮艷顏色的人較多。然而，從上述專利文獻中卻無法引導(dǎo)出準確地控制顯色而使顯色鮮艷的技術(shù)。

本發(fā)明正是鑒于上述各點而完成的。其目的在于提供一種顯現(xiàn)鮮艷顏色的疊層涂膜和涂裝物。

-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-

本發(fā)明的疊層涂膜具有含有第一著色劑和光澤劑的下層涂膜以及重疊在該下層涂膜上且含有第二著色劑的上層涂膜，所述上層涂膜的顏色與所述下層涂膜的顏色為同類色，所述下層涂膜中除去第一著色劑以外的成膜材料的折射率大于所述上層涂膜中除去第二著色劑以外的成膜材料的折射率。本處的“著色劑”指顏料、染料等使涂膜染上顏色的成分。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在下層涂膜中被光澤劑反射而射到疊層涂膜外的著色光與被上層涂膜和下層涂膜的界面反射而射到疊層涂膜外的著色光的共同作用下，疊層涂膜顯現(xiàn)出鮮艷的顏色。

在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述上層涂膜中除去第二著色劑以外的成膜材料包括樹脂和折射率小于該樹脂的納米粒子。這樣一來，能夠簡單地對上層涂膜的折射率進行調(diào)節(jié)，使該折射率變小。

在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述下層涂膜中除去第一著色劑以外的成膜材料包括樹脂和折射率大于該樹脂的納米粒子。這樣一來，能夠簡單地對下層涂膜的折射率進行調(diào)節(jié)，使該折射率變大。

在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，在所述上層涂膜上設(shè)有防護涂膜。這樣一來，能夠可靠地對上層涂膜進行防護。

在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，所述第二著色劑中含有與第一著色劑相同的著色劑。這樣一來，從上層涂膜射出的著色光和從下層涂膜射出的著色光將是同一顏色，因此疊層涂膜的顏色會更鮮艷。

本發(fā)明的涂裝物在被涂物上具有上述任一疊層涂膜。

-發(fā)明的效果-

根據(jù)本發(fā)明的疊層涂膜，從兩條路線射到疊層涂膜外的著色光的顏色為同類色，因此疊層涂膜顯現(xiàn)出鮮艷的顏色。

附圖說明

圖1是表示實施方式所涉及的疊層涂膜的示意性剖視圖。

圖2是表示比較例所涉及的疊層涂膜的示意性剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。在以下附圖中，為了簡化說明，用同一參考符號示出實質(zhì)上具有相同功能的構(gòu)成要素。

(第一實施方式)

如圖1所示，第一實施方式所涉及的疊層涂膜具有雙層結(jié)構(gòu)，從上到下依次是上層涂膜20和下層涂膜30。上層涂膜20是有色透明的，例如由含有第二著色劑的合成樹脂制成。下層涂膜30是有色透明的且含有會反射光的光澤劑32，例如由含有第一著色劑和光澤劑32的合成樹脂制成。

上層涂膜20所含的第二著色劑中含有顏料，下層涂膜30所含的第一著色劑中也含有顏料。上層涂膜20和下層涂膜30的顏色為同類色。要使顏色為同類色，例如只要使上層涂膜20所含顏料中的至少一種與下層涂膜30所含顏料中的至少一種相同即可，但即使含有不同的顏料，也能夠使二者為同類色。

使上層涂膜20和下層涂膜30的顏色為同類色的目的是，使上層涂膜20和下層涂膜30的顏色近乎相同，疊層涂膜整體顯現(xiàn)出鮮艷的顏色。同類色是例如可以在日本色彩研究配色體系(pccs)中屬于同一色相的顏色。

一般用于汽車車身涂裝的丙烯酸樹脂的折射率為1.5。在本實施方式中，如圖1所示，上層涂膜20的成膜材料的折射率為1.3，該折射率小于丙烯酸樹脂的折射率。下層涂膜30中除去第一著色劑和光澤劑32以外的成膜材料的折射率只要大于上層涂膜20的成膜材料的折射率即可，在本實施方式中為1.8。

上層涂膜20的成膜材料的折射率優(yōu)選在1.2以上且小于1.5，更優(yōu)選在1.2以上且1.4以下。像這樣，在上層涂膜20的成膜材料的折射率比一般的丙烯酸樹脂的折射率小的情況下，該上層涂膜20表面的反射光量就會比由一般的丙烯酸樹脂制成的涂膜少，從而能夠讓更多的光進入疊層涂膜，最終能使更多的著色光射到疊層涂膜外。下層涂膜30的成膜材料的折射率優(yōu)選大于1.5，更優(yōu)選在1.6以上。下層涂膜30的成膜材料的折射率和上層涂膜20的成膜材料的折射率之差越大，兩涂膜20、30的界面的反射率就越大。

為得到這樣的折射率，在本實施方式中，下層涂膜30的成膜材料是在丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等合成樹脂中加入了用于控制折射率大小(使折射率增大)的無機納米粒子而形成的。上層涂膜20的成膜材料也是在丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等合成樹脂中加入了用于控制折射率大小(使折射率減小)的其他種類的無機納米粒子而形成的。使折射率增大的無機納米粒子例如有zro2、tio2、zno等；使折射率減小的無機納米粒子例如有sio2、caf2、mgf等。能夠通過添加不同種類的納米粒子和調(diào)節(jié)納米粒子的添加量等方法控制成膜材料的折射率大小。

納米粒子的粒徑只要稱得上納米級即可，沒有其他限制，但通常在20納米以下。如果超過20納米，則例如在使納米粒子分散在樹脂中后，該樹脂的透明度可能降低。納米粒子的粒徑優(yōu)選為1納米以上且19納米以下，更優(yōu)選為2納米以上且18納米以下。

粒徑的測量方法能夠采用通常的方法。例如通過透射電子顯微鏡(tem)、場發(fā)射透射電子顯微鏡(fe-tem)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(fe-sem)等放大觀察粒子，隨機選擇100個粒子并測量每個粒子的長軸方向的長度，取所有測量值的平均值作為粒徑。能夠想到的粒子形狀有球狀、橢圓球狀、正方體狀、長方體狀、金字塔狀、針狀、柱狀、棒狀、筒狀、鱗片狀、板狀、薄片狀等，測量粒徑時要分別測量該形狀的粒子的長軸方向的長度。

優(yōu)選地，下層涂膜30中著色劑相對于合成樹脂的百分含量大于上層涂膜20中著色劑相對于合成樹脂的百分含量。如果上層涂膜20中的該百分含量在下層涂膜30中的該百分含量以上，上層涂膜20對光的吸收率就會變大，疊層涂膜整體的顏色會變暗，可能有損鮮艷度。如果為了避免該情況而減少整體的著色劑使用量，則可能無法得到具有所需深度的顏色。

需要說明的是，可以在被涂物和下層涂膜30之間設(shè)置基底層。將基底層例如設(shè)為由雙層涂膜構(gòu)成的涂膜即可，一層是形成在鋼制被涂物(例：汽車車身外板)表面的由環(huán)氧型陽離子電泳漆涂覆而成的底漆涂膜，另一層是形成在該底漆涂膜上的對底色具有遮蓋力的中漆涂膜，該中漆涂膜用于提高耐光性、耐崩裂性和顯色性。

就本實施方式的疊層涂膜而言，在上層涂膜20的表面，入射光60中一部分光在全波段發(fā)生反射。因此反射光70為白色。入射光60中剩余的光進入上層涂膜20內(nèi)，波長在部分波段外的光被著色劑吸收而變?yōu)榫哂刑囟伾?例如紅色)的光。具有特定顏色的光中的一部分光被上層涂膜20和下層涂膜30的界面反射而作為反射光82射到疊層涂膜外；剩余的光進入下層涂膜30內(nèi)，被光澤劑32反射，從下層涂膜30向上層涂膜20射出，然后經(jīng)上層涂膜20變?yōu)槌錾涔?4從疊層涂膜射出。需要說明的是，出射光84的顏色深于反射光82。

從外側(cè)觀察本實施方式的疊層涂膜，會看到反射光82和出射光84這兩條具有特定顏色的光重合，從而顯現(xiàn)出鮮艷的顏色。下層涂膜30的折射率大于上層涂膜20的折射率，因此上層涂膜20和下層涂膜30的界面反射的光量變多。因為各涂膜的折射率大小通過添加無機納米粒子進行調(diào)節(jié)，所以很容易得到所需的折射率。

[實施例和比較例]

制備了實施例所涉及的疊層涂膜，該疊層涂膜具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)，各層涂膜的結(jié)構(gòu)如表1所示。

[表1]

表1中的“丙烯酸樹脂”是nipponpaintco.，ltd.制丙烯酸樹脂(酸值：20mgkoh/g，羥值：75mgkoh/g，數(shù)均分子量：5000，固含量：60％)。采用了日本住友大阪水泥株式會社制zro2納米粒子分散液(zro2固含量：20％)作為下層涂膜30所含的納米粒子。采用了sio2納米粒子(c.i.kaseicompany，limited制nanotekslurry(sio2固含量：20％))作為上層涂膜20所含的納米粒子。采用了喹吖啶酮品紅(大日精化工業(yè)株式會社制chromofine)、苝系顏料(巴斯夫(basf)公司制paliogenmaroonl3920)、氧化鐵(戶田工業(yè)株式會社制ipj-218h)和炭黑(三菱化學(xué)株式會社制炭黑#2650)作為下層涂膜30和上層涂膜20所含的顏料。采用了鋁粉(東洋鋁業(yè)株式會社制76系列)作為下層涂膜30所含的光澤劑。上層涂膜20的折射率為1.3、下層涂膜30的折射率為1.8。

又制備了比較例所涉及的疊層涂膜，該疊層涂膜具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)，各層涂膜的結(jié)構(gòu)如表2所示。需要說明的是，比較例所涉及的疊層涂膜在以下方面與實施例不同：上層涂膜21中不含著色劑，無色透明且折射率為1.5；下層涂膜31的折射率為1.5。

[表2]

表2中的成膜材料與表1中使用的材料相同。

在比較例中，因為上層涂膜21和下層涂膜31的折射率相同，所以在上層涂膜21和下層涂膜31的界面上不會發(fā)生反射。因此，只有從下層涂膜31射出的出射光85會被顏料染成紅色。

在比較例中，因為上層涂膜21的折射率為1.5，所以光線垂直入射到上層涂膜21表面時的反射率為4.0％，與此對應(yīng)地產(chǎn)生反射光71。在實施例中，因為上層涂膜20的成膜材料的折射率為1.3，所以光線垂直入射到上層涂膜20表面時的反射率為1.7％，因此反射光70的光量約為比較例中的反射光71的40％。所以，進入疊層涂膜內(nèi)光量較多的是實施例，相應(yīng)地射出的光量也是實施例較多。

綜上所述，與比較例所涉及的疊層涂膜相比，實施例所涉及的疊層涂膜顯現(xiàn)出更加鮮艷的紅色。

(其他實施方式)

上述實施方式僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明并不受這些示例所限制，還可以利用已知技術(shù)、慣用技術(shù)和公知技術(shù)與這些示例進行組合或?qū)@些示例的一部分進行替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的修改也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。

還可以在上層涂膜上形成透明的防護涂膜。優(yōu)選地，防護涂膜由樹脂制成且折射率與上層涂膜相同。

構(gòu)成實施方式和實施例所涉及的疊層涂膜的材料還可以是其他材料。例如可以使用丙烯酸類樹脂以外的樹脂。顏料也可以使用其他顏色和種類。納米粒子也可以使用其他種類的納米粒子。各層的折射率也不限于上述數(shù)值。光澤劑還可以使用銅粉。

-符號說明-

20上層涂膜

30下層涂膜

32光澤劑