JPH0468994B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は従来より鮮かな塗装色調を得るための
塗装方法に関するものである。 （従来技術） 近年ユーザーの趣味の多様化あるいは高級志向
が高まり、このような傾向が自動車の車体色調に
も及んでいる。これに対応するために、より鮮か
ら塗装色調（以下塗色と略す。）より透明感のあ
る塗色、あるいはより白いシルバーメタリツク塗
色などの開発が進められている。 しかしながら従来の塗装技術を利用した塗膜形
成方法では例えばコストを高めずにより鮮かな塗
色を得ることは困難であり、車体塗色の設計は限
られた範囲内でしかできなかつた。 （発明の目的） 本発明は上記従来技術における問題点を解決す
るためのものであり、その目的とするところのは
従来より鮮かな意匠性の高い塗色を低コストで簡
単に得る塗装方法を提供することにある。 （発明の構成） すなわち本発明の塗装方法は、上塗りに用いる
塗料で下地を完全に隠蔽した場合に形成される塗
膜の可視光線波長領域における分光反射率曲線の
特定波長領域での平均表面反射率を算出し、該平
均表面反射率より上記特定波長領域において10％
以上高い平均表面反射率を有する下地塗膜を金属
または合成樹脂等の基材上に形成後、該下地塗膜
上にワンコートワンベーク型上塗を行う場合には
隠蔽膜厚が60μ以上の塗料を用い、また該下地塗
膜上にツーコートワンベーク型上塗りを行う場合
には上記隠蔽膜厚が20μ以上の塗料を用いること
により、塗装形態に合わせて上塗り塗膜の隠蔽膜
厚が所定値以上である塗料により該隠蔽膜厚未満
の厚みの塗膜を形成することを特徴とするもので
ある。更にイエロー、レツド、オレンジ系の塗色
においては、上記において、分光反射率曲線の特
定波長領域が600mμないし700mμのピーク波長領
域であり、且つ上塗り塗膜形成時、該塗膜の
400mμないし500mμの波長における光線透過率が
10％以下となる上塗り塗料を用い、またグリー
ン、ブルー、パープル系の塗色においては、上記
において、分光反射率曲線の特定波長領域のピー
クが550mμ以下の波長領域にあり、該ピーク波長
の前後50mμを含むピーク波長領域における平均
表面反射率が30％以下の塗膜を形成する上塗り塗
料および、上記ピーク波長領域における平均表面
反射率が40％以上で且つ、上塗り塗料における完
全隠蔽時の平均表面反射率よりも10ないし40％高
い平均表面反射率を有する塗膜を形成する下地塗
膜を用いることを特徴とする。 本発明に用いる上塗り塗色は、後で詳述するよ
うに、隠蔽膜厚の高い即ち言い換えれば透明感の
高い塗色である。この上塗りについて何らかの方
法、たとえば数回に分けて塗装するなどして、下
地を完全に隠蔽した状態で、400mμ〜700mμの可
視波長領域について分光反射率曲線を求める。こ
の場合塗色によつて当然、曲線の形状が異なる
が、表面反射率が最も高くなるところをピーク波
長と呼びその前後±50mμをピーク波長領域と呼
ぶことにする。尚赤、オレンジなでの塗色のよう
に700mμのところがピーク波長となる場合には、
600〜700muをピーク波長とする。そして、この
ピーク波長領域について反射率の平均を求め、こ
れを上塗塗色の平均表面反射率とする。またシル
バーメタリツク塗色のように全波長領域にわたつ
てピークがなくフラツトなものについては、全波
長領域での平均表面反射率とする。すなわち本発
明におけ特定波長領域とは、分光反射率曲線が可
視光線波長領域（400〜700μm）においてピーク
を有する場合（例えば有彩色の場合）にはピーク
波長領域を意味し、また分光反射率曲線が可視光
線波長領域においてピークを有しない場合（例え
ば無彩色の場合）には全波長領域（可視光線波長
領域全体）を意味する。 第１図に代表的な塗色の分光反射率曲線とその
ピーク波長領域及び平均表面反射率を参考に示す
（日立製COLOR ANALYZERを用いて測定）。
下地塗膜は通常の自動車々体の３コート塗装法
（下塗り、中塗り、上塗り）では、中塗り塗膜を
指す。そしてこの下地塗膜の塗色については、隠
蔽時の上塗り塗色の平均表面反射率よりも同じピ
ーク波長領域で、平均表面反射率が10％以上高い
ことが必要である。このような塗色としては、上
塗り塗色と同系色でより白つぼい塗色のものや、
明るいグレー、あるいは白色が挙げられる。 下地塗膜上に１回上塗りをした後焼付けを行う
塗装方法は当業者の間で一般的に１コート１ベー
ク型（以上1C1B型と略す。）と言われ、自動車車
体の塗装において通常ソリツド色の塗装に用いら
れている塗装方式である。そして、自動車車体の
1C1B型上塗りは通常30〜50μ程度の膜厚で塗装さ
れる。と言うのは30μ以下では平滑な肌が得りく
いことや、防錆面等で充分な塗膜品質が確保しに
くいし、50μ以上では塗装時タレやワキ（ピンホ
ール）などの塗装欠陥が発生し易く、又、塗料コ
ストも高くなるからである。従つて自動車車体の
1C1B型上塗り塗料の隠蔽性としては、30μ程度塗
装時下地の影響がでないように設計されているの
が普通である。しかしながら、本発明においては
隠蔽膜厚が60μ以上、望ましくは80μ以上の、隠
蔽性は悪いが、透明感の高い上塗りを使用するこ
とを特徴とする。 1C1B型と並んで自動車車体の塗装方法として
下地塗膜上に２回上塗りをした後、焼付けを行う
塗装方法即ち同業者の間で言う２コート１ベーク
（以下2CIB型と略す。）がある。これは、一般に
メタリツク塗装に用いられるもので着色を目的と
するベースコートと、艶のアツプを目的とする透
明塗膜（クリヤコート）の２コートを順次間に焼
き付け乾燥することなく形成した後、同時に焼き
付け乾燥する方法である。そして、一般にはベー
スコートとして10〜20μ、クリヤーコートとして
20〜40μ程度の膜厚で塗装される。従つてベース
コートとしては、10μ程度の膜厚で下地の影響が
でないように設計されているのが普通である。し
かしながら、本発明のベースコートとしては、隠
蔽膜厚が20μ以上望ましくは25μ以上であるもの
を使用し、該隠蔽膜厚以下、すなわち先に述べた
1C1B型では60μ以下、2C1B型ではクリヤコート
を除いてベースコートのみで20〜25μ以下で上塗
り塗装することを特徴とする。 自動車車体の上塗り塗装に用いられる顔料とし
ては各種色調のものがあるが、この内イエロー
系、レツド系、オレンジ系のキナクリドン系顔
料、スレン系顔料、アゾ系顔料、フラバンスロン
系顔料を用いた原色は可視領域内では700mμがピ
ーク波長となる。従つて、これらの色の場合には
ピーク波長領域を600mμ〜700mμとする。第２図
に参考としてこれら原色の分光反射率曲線を示
す。 先に示したように本発明においては1C1B型で
は隠蔽膜厚を60μ以上、2C1B型ではベースコート
の隠蔽膜厚を20μ以上とするが、イエロー系、レ
ツド系、オレンジ系については、上塗り塗膜形成
時即ち通常1C1B型では30〜50μ、2C1B型のベー
スコートでは10〜20μの塗膜形成時において、
400mμ〜500mμの波長における上塗り塗膜の光線
透過率は10％以下であるのが望ましい。と言うの
は、それらの波長領域で10％以上の光線透過があ
る場合、下地塗膜の色が白色又は明るいグレー色
の場合には、全体の色が白つぼくなり鮮かさに欠
けてくるからである。尚光線透過率が10％の時、
Rambert−Beerの法則により、400mμ〜500mμ
の波長領域の光の内、下地まで到達し再び反射し
てくる光は下地で100％反射する場合で入射光線
の１％となるので実用上問題はなくなる。 自動車車体の上塗り塗装に用いられる顔料のう
ち、グリーン系、ブルー系、パープル系について
は、フタロシアニン系顔料、スレン系顔料が代表
的なものである。これらの原色の表面反射率のピ
ークは550mμ以下の波長領域にある。完全隠蔽時
と、各顔料にチタン白を重量比で４：６の割り合
いで混合した塗色の各々の分光反射率曲線を第３
図に示す。 第２図および第３図からわかるようにグリーン
系ブルー系の塗色とイエロー、レツド、オレンジ
系の塗色とでは明らかに性質を異にする。原色の
完全隠蔽時における分光反射率曲線を比較すると
第２図の原色については、反射率のピークがほと
んど50％以上あるのに対し、ブルー系、グリーン
系原色については、反射率のピークが10％以下で
あることがわかる。そしてこのことは原色のみを
使用した場合には塗膜色調がほとんど黒色であ
り、所謂ブルーやグリーンの塗色を得るには、原
色に第３図のように白系顔料を添加しなければな
らないことを意味する。しかしながら本発明者等
の意図するとこのは、鮮かで透明感のある塗色で
あり、上塗り塗色に多量の白色を混入すること
は、透明感及び鮮かさを失わせることから、本発
明におけるブルー系、グリーン系塗色としては、
ピーク波長領域における平均表面反射率は30％以
下であるのが望ましい。 本発明の特徴は上塗り塗色よりも平均表面反射
率が10％以上高い下地塗色を用いることである。
しかしながら上塗り塗色にブルーやグリーン系の
原色に近い塗色を用いる場合、下地塗色の平均表
面反射率は20％程度のものでも用い得るがしか
し、下地塗色の平均表面反射率が20％程度では本
発明の意図するところの鮮かな塗色を得るために
は必ずしも充分ではない。従つて下地塗色の平均
表面反射率としては、30％以上が特に望ましい。
一方、たとえば上塗り塗料に平均表面反射率が10
％以下のブルー又はグリーン系の原色を適用し、
下地塗色に平均表面反射率が90％もあるような白
色を適用すると、上塗り膜厚の若干のばらつきで
塗色が変動することになる。即ち、自動車車体の
各部位によつて色が異なることになり所望とする
品質は確保しにくい。従つて、下地塗色として
は、上塗り塗色よりも10％以上、40％以下の範囲
で平均表面反射率が高いものが総合的特性におい
て望ましいものであり、30ないし40％平均表面反
射率の高いものが最も好ましいものである。 （作用） 以下本発明の作用効果について詳述する。 第４図の曲線イは自動車塗装で代表的な赤色顔
料であキナクリドンレツドの原色の表面反射率曲
線である。もし、これよりも鮮かな赤を得るため
には、例えば第４図のロに示すように赤の波長帯
である600mμ以上の波長部分についてのみ光線の
反射率を大きくする必要がある。しかしながら、
このような表面反射率を有し、かつ、安定的な品
質を得ることが出来る顔料は知られていない。即
ち第４図の曲線ロは従来の方法では得ることがで
きない架空の望ましい曲線を示すものである。し
かしながら、本発明者等は長年研究を続けた結
果、第４図の曲線ロに近い反射率曲線を有する塗
色を得ることができる本方法を見いだしたのであ
る。 塗膜の色を我々が知覚するのは、所謂、塗膜の
表面で反射された塗色と塗膜の内部で何らかの形
で反射された塗色との合成されたものによつてで
ある。 本発明者等はこのうち、塗膜の内部から反射さ
れる色について注目し各種実験を行つた結果表１
に示す知見を得た。表１中、Ｘは上塗り塗膜の隠
蔽膜厚μ、Ｙはピーク波長領域での上塗り塗色の
平均反射率％、Ｍは上塗り塗膜の膜厚μ、Ｄは上
塗り塗膜のピーク波長領域での下地塗色の平均反
射率％を表わす。

【表】 ただし注意を要するのは、上塗り膜厚が極端に
薄い場合や、顔料濃度が極端に低く隠蔽膜厚が数
100μを超えるような場合である。このような時、
色調を決定するピーク波長領域からら遠く離れた
波長域においても、光線が上塗り塗膜で吸収され
ずに下地塗膜で反射し再び上塗り塗膜を通過して
表面反射光に混じつてくることになり、第４図の
曲線ハのように鮮かと言うよりも白つぽくなつて
しまうのである。このことは本発明者等の研究で
はレツド、イエロー、オレンジ系の塗色に顕著で
ある。従つて先にも述べたように本発明において
は、レツド、イエロー、オレンジ系の塗色の場合
400〜500mμの波長領域での下地塗膜への到達割
り合い即ち光線透過率は10％以下であることが望
ましい。 （実施例） 以下の実施例において本発明を更に詳細に説明
する。なお本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。 実施例 １ 大衆車の自動車車体を通常の自動車塗装ライン
で用いられるフルデイツプ式脱脂、化成処理工程
を通し、その後カチオン電着塗装工程を通し、下
塗り塗装した。続いてこの各ボデーに第５図中イ
〜ニの表面反射率曲線を有する、ポリエステル、
メラミン系中塗り塗料を平均35μの膜厚で塗装し
た後、通常の水研を行つた。次いで、第５図にお
けるホの表面反射率曲線を有する隠蔽膜厚120μ
のレツド系ポリエステル・メラミン上塗り塗料を
各ボデーに40μの膜厚で塗装した。本実施例にお
ける特定波長領域は、第５図のホの表面反射率曲
線におけるピーク波長領域（600〜700μm）であ
り、平均反射率は約60％である。その結果を表２
に示す。

【表】

【表】 表２の結果より明らかなように、レツド系上塗
り塗料の場合には白色又はほぼ白色の中塗り塗料
を用いたとき良好な結果が得られた。 実施例 ２ 実施例１と同様の方法により４台の自動車車体
を水研工程まで作製し上塗りに隠蔽膜厚が120〜
150μで隠蔽時の表面反射率が第６図のホのブル
ー系の塗色を平均40μの膜厚で塗装した。 本実施例における特定波長領域は、第６図のホ
の表面反射率曲線におけるピーク波長領域（420
〜520μm）であり、平均反射率は約18％である。
結果を表３に示す。

【表】 ブルー系上塗り塗料の場合には色調およびその
ばらつきを考慮に入れなければならないが、総合
的にみるとグレーの中塗り塗料を用いた場合が最
も良好な結果が得られた。 実施例 ３ 実施例１と同様の方法により４台の自動車車体
に水研工程までの処理を行い、更にこの車体に上
塗りとして隠蔽膜厚が30μで隠蔽時の表面反射率
が第７図の曲線ホで示されるシルバーメタリツク
のベースコートを平均15μの膜厚で塗装し、続け
てクリヤーコートを平均25μの膜厚で塗装した。 本実施例における特定波長領域は、第７図のホ
の表面反射率曲線における全波長領域（400〜
700μm）であり、平均反射率は約50％である。結
果を表４に示す。

【表】 様の意味を表わす。
シルバーメタリツク系上塗り塗料の場合には、
白色の中塗り塗料を用いた場合に最も良好な結果
が得られた。 また2C1B型のソリツド色についても同様の方
法により極めて鮮かな色調の塗装物を得ることが
できる。 実施例１および実施例２において得られた１コ
ート１ベーク型塗装物表面の一部拡大断面図を第
８図に、実施例３において得られた２コート１ベ
ーク型塗装物表面の一部拡大断面図を第９図に示
す。図中、１は鋼板等の基材、２は下塗り塗膜、
３は中塗り塗膜、４は上塗り膜、５はクリヤ塗膜
を表わす。 （発明の効果） 上述のように、本発明の塗装方法によれば既存
の顔料を用いた塗料によつては出し得ないような
極めて鮮かな色調を低コストで容易に得ることが
でき、又各種色調およびソリツド色、メタリツク
色等の異なる塗装方法にも広く応用できるもので
あるため、非常に意匠性に富んだ塗装色調を得る
ことが可能となり、高級化および多様化したユー
ザーの要求に対しても即応して極めて商品価値の
高い車を提供できるものとなつた。 また本発明は主に車の塗装について説明してき
たが他の場合の塗装にも応用できることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種塗色の分光反射率曲線、第２図は
黄色ないし赤色の分光反射率曲線、第３図は縁色
ないし青色の分光反射率曲線、第４図はキナクリ
ドンレツドの分光反射率曲線、第５図は本発明の
方法によるレツド系塗色の分光反射率曲線、第６
図は本発明の方法によるブルー系塗色の分光反射
率曲線、第７図は本発明の方法によるシルバーメ
タリツク塗色の分光反射率曲線、第８図は本発明
の方法による１コート１ベーク型塗装物表面の一
部拡大断面図、第９図は本発明の方法による２コ
ート１ベーク型塗装物表面の一部拡大断面図であ
る。 図中、１……基材、２……下塗り塗膜、３……
中塗り塗膜、４……上塗り塗膜、５……クリヤ塗
膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上塗りに用いる塗料で下地を完全に隠蔽した
   場合に形成される塗膜の可視光線波長領域におけ
   る分光反射率曲線の特定波長領域での平均表面反
   射率を算出し、該平均表面反射率より上記特定波
   長領域において10％以上高い平均表面反射率を有
   する下地塗膜を金属または合成樹脂等の基材上に
   形成後、該下地塗膜上にワンコートワンベーク型
   上塗りを行う場合には隠蔽膜厚が60μ以上の塗料
   を用い、また該下地塗膜上にツーコートワンベー
   ク型上塗りを行う場合には上記隠蔽膜厚が20μ以
   上の塗料を用いることにより、塗装形態に合わせ
   て上塗り塗膜の隠蔽膜厚が所定値以上である塗料
   により該隠蔽膜厚未満の厚みの塗膜を形成するこ
   とを特徴とする塗装方法。 ２ 上記において、分光反射率曲線の特定波長領
   域が600mμないし700mμのピーク波長領域であ
   り、且つ上塗り塗膜形成時、該塗膜の400mμない
   し500mμの波長における光線透過率が10％以下と
   なる上塗り塗料を用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の塗装方法。 ３ 上記において、分光反射率曲線の特定波長領
   域のピークが550mμ以下の波長領域にあり、該ピ
   ーク波長の前後50mμを含むピーク波長領域にお
   ける平均表面反射率が30％以下の塗膜を形成する
   上塗り塗料および、上記ピーク波長領域における
   平均表面反射率が40％以上で且つ、上塗り塗料に
   おける完全隠蔽時の平均表面反射率よりも10ない
   し40％高い平均表面反射率を有する塗膜を形成す
   る下地塗料を用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の塗装方法。