JPH0632771B2 - メタリツク仕上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はメタリツク仕上げ方法に関し、さらに詳しく
は、メタリツク顔料として雲母片顔料とグラフアイトと
を併用することによつて、リン片状の雲母片顔料の真珠
様光沢と、リン片状のグラフアイトの金属様光沢が互い
に干渉し合い、塗膜本来の色調と相俟つて美粧性にすぐ
れた独特のメタリツク感を有する塗膜を形成することの
できるメタリツク仕上げ方法に関する。

従来の技術 メタリツク塗膜は、塗膜中に含有せしめたリン片状のメ
タリツク顔料に外部からの入射光が反射してキラキラと
輝き、該塗膜の各種色調と相俟って変化に富んだ美粧性
にすぐれた独特に外観を呈し、特に自動車、オートバイ
などの外板に多く施されている。このようなメタリツク
塗膜を形成せしめる方法として、被塗物に直接もしくは
硬化した中塗塗膜面に、(i)メタリツク顔料を配合して
なるメタリツク塗料を塗装し、それを加熱硬化する１コ
ート１ベイク方式(1C1B)；(ii)メタリツク塗料を塗装
し、それを加熱硬化せしめ、さらに透明塗膜を形成する
クリヤー塗料を塗り重ね、再び加熱硬化する２コート２
ベイク方式(2C2B)；(iii)メタリツク塗料及びクリヤー
塗料を上記順序で塗り重ね、１回の加熱で両塗膜を同時
に硬化せしめる２コート１ベイク方式(2C1B)；(iv)該２
Ｃ１Ｂによつて形成せしめた塗面にさらにクリヤー塗料
を塗り重ね、再度加熱硬化する３コート２ベイク方式(3
C2B)などが知られており、これらのうち、塗装工程数、
仕上りメタリツク外観、塗膜性能などを総合的に判断し
て、上記(iii)の２Ｃ１Ｂによるメタリツク仕上げ方法
が最も多く採用されている。

一方、メタリツクムラのない均一なメタリツク感を呈
し、かつ光沢鮮映性のすぐれたメタリツク塗膜は、リン
片状のメタリツク顔料が塗面に対して平行に、且つ被塗
物全面に均一に規則的に配向し、しかもメタリツク塗料
自体の塗面の平滑性がすぐれていることによつて形成す
るとされている。これらの要件を満たすメタリツク塗膜
の反射光は、塗膜中に含有せしめた着色顔料から帰って
くる選択吸収をすませた特定色光とメタリツク顔料で反
射される光とが混在している。これら２者の光の間に干
渉の現象が生じる為に、メタリツク塗膜のいろは入射す
る光量や反射角度によつて、反射光の構造がかなり異な
り、多彩なキラメキをみせる。

従来からメタリツク顔料として公知である雲母片粒子顔
料（以下、「パールマイカ顔料」ということもある）
は、雲母の表面を被覆している酸化チタンや酸化鉄の高
屈折率と雲母の屈折率との差により、独特の真珠様光沢
を示すものであることから、その隠ペイ性が劣ってい
る。

他方、２Ｃ１Ｂによるメタリツク仕上げにおいて、ベー
スコートの隠ペイ性をよくすることが、メタリツク塗装
仕上げにおいてその効率を向上させる上で重要であり、
そのためにはベースコート塗膜中のパールマイカ顔料の
割合を高くするか、または隠ペイ性にすぐれた顔料、例
えばカーボンブラツクなどの顔料を併用する方法によつ
て、隠ペイ性を向上させる方法が一般に採用されてい
る。

しかるにパールマイカ顔料の割合を増やすことは、塗膜
の仕上り状態において光沢の低下やチカチカした肌面を
生じるので好ましくなく、また塗膜の耐久性を低下させ
る欠点が生じる。

一方、カーボンブラツクなどで隠ペイ性を向上させるこ
とは、パールマイカ顔料の真珠様光沢を低下させ、且つ
塗膜の色調を暗くしてしまうという問題があり、限られ
た低い明度と彩度の塗膜の色にしか適用できないという
欠点があつた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、前記した情況に鑑み、パールマイカ顔料の真
珠様光沢を極力損わず、かつ塗膜の色調を極力低下させ
ないで、しかも隠ペイ生の良い、メタリツク塗膜を得る
ことを目的とするものである。

問題点を解決する為の手段 本発明者らは、前記した問題点を解決するため鋭意研究
を重ねた結果、メタリツク顔料としてパールマイカ顔料
とリン片状グラフアイトを併用することによつて解決で
きることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。

かくして、本発明に従えば、メタリツク顔料を含む熱硬
化性ベースコート塗料を塗装した後、顔料を含まない熱
硬化性上塗り塗料を塗り重ねて、両塗膜を同時に加熱硬
化せしめることよりなるメタリツク仕上げ方法におい
て、該ベースコート塗料中のメタリツク顔料として酸化
チタン及び／又は酸化鉄によつて被覆されたパールマイ
カ顔料とグラフアイト粒子とを併用することを特徴とす
るメタリツク仕上げ方法が提供される。

本発明において、メタリツクベースコート塗料を塗装し
硬化せしめると、メタリツク塗膜に入射した光は、パー
ルマイカ顔料においては表面を被覆した微粒子酸化チタ
ンや酸化鉄の高屈折率とマイカの光過化性とにより真珠
様光沢を発し、一方、リン片状グラフアイト顔料によつ
て独特の金属様光沢を発する。そして、この二者の光が
たがいに干渉して該塗膜の各種色調と合俟つて変化に富
んだ美粧性にすぐれた独特のパール調メタリツク感を有
する塗膜を形成するのである。

さらには、パールマイカ顔料を含むメタリツク塗膜にお
いて、パールマイカ顔料は、マイカの表面を被覆した酸
化チタンや酸化鉄の高屈折率とマイカの屈折率との差に
より、独特の真珠様光沢を示すものであることから、パ
ールマイカ顔料の隠ペイ性は一般に劣っている。このた
め、隠ペイ性を良くする目的でカーボンブラツクを加え
ることがあるが、本発明の如くパールマイカ顔料とグラ
フアイトを併用する方が、カーボンブラツクを添加して
隠ペイ性を良くした場合に比較して、同じ明度の塗膜で
は隠ペイ性がはるかにすぐれている。

以下に本発明において使用する塗料およびこれらを用い
るメタリツク塗装仕上げ方法についてさらに具体的に説
明する。

(1)メタリツク顔料を含む熱硬化性塗料 本塗料はメタリツク顔料を含有するそれ自体すでに公知
の熱硬化性塗料（以下、「メタリツクベースコート」と
いうことがある）であり、より具体的には熱硬化性樹脂
組成物、メタリツク顔料及び有機溶剤を主成分とし、さ
らに必要に応じて着色顔料、体質顔料、粘度調整剤、塗
面調整剤などを配合してなる塗料である。熱硬化性樹脂
組成物としては、例えばアルキド樹脂、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、セルロース系樹脂などから選ばれた
基体樹脂と例えばアミノ樹脂、イソシアネート樹脂（ブ
ロツクしたものも含む）などから選ばれる架橋剤とから
なるものが好適であり、これらの基体樹脂、架橋剤は、
それ自体すでに公知のものが使用できる。該メタリツク
ベースコートの形態は有機溶剤溶液型もしくは非水分散
液型が好ましい。

また、メタリツク顔料としては、酸化チタン及び／又は
酸化鉄で被覆したパールマイカ顔料とリン片状グラフア
イトを併用して使用する。

その配合量の範囲はそれぞれ熱硬化性樹脂組成物の固形
分１００重量部あたりパールマイカ顔料は１〜２０重量
部であり、グラフアイトは１〜４０重量部の範囲内が好
ましい。パールマイカ顔料とグラフアイトの相対的割合
は任意であるが、通常はパールマイカ顔料／グラフアイ
トの割合は１／９〜９／１、好ましくは１／３〜３／１
の範囲内とするのが適当である。

また、熱硬化性樹脂組成物の固形分１００重量部あたり
のパールマイカ顔料とグラフアイトの合計量は２〜５０
重量部の範囲内が望ましい。

使用されるパールマイカ顔料粒子は約５〜６０μの長手
方向寸法を有し、約0.25〜１μの厚さを有するものであ
る。酸化チタン及び／又は酸化鉄層は粒子の総重量の約
１０〜８５重量％を構成している。

本発明において、上記メタリツクベースコートは、被塗
物に直接塗装することもできるが、従来から公知の電着
塗料（アニオン型、カチオン型）などのプライマーおよ
び熱硬化性中塗り塗料を塗装し、これらの塗膜を硬化さ
せたのちに塗装することが好ましい。塗装機としては霧
化式塗装機を用いることが好ましく、たとえば、エアー
スプレー塗装機、エアースプレー塗装機およびエアー霧
化式もしくは回転式静電塗装機などがあげられ、塗装時
の塗料粘度は、フオードカツプ♯４で１０〜４０秒、特
に１１〜２０秒（２０℃）の範囲内に調整しておくこと
が好ましく、また、塗装膜厚は加熱硬化膜厚に基いて一
般に２〜３０μ、特に５〜２５μの範囲内が適してい
る。

本発明では、上記メタリツクベースコートを塗装後、顔
料を含まない熱硬化性上塗り塗料が塗装される。該上塗
り塗料は特に限定されるものではなく、メタリツクベー
スコートと同様の樹脂成分からなる透明塗料であること
ができ、その塗料の形態は有機溶液型もしくは非水分散
液型が好適である。

作用及び効果 かくして仕上げたメタリツク塗膜は、そのメタリツク顔
料がパールマイカ顔料とリン片状グラフアイトから成っ
ているため、外部から入射する光がパールマイカ顔料に
おいては真珠様光沢を発し、一方、リン片状グラフアイ
ト顔料によつて独特の金属様光沢を発する。

そして、この二者の光がたがいに干渉して、パールマイ
カ顔料の真珠様光沢はより多彩なキラメキをみせ、尚且
つ深み感のある、変化に富んだ美粧性にすぐれた独特の
パール調メタリツク仕上げが得られる。

また、本発明の方法により形成される塗膜は隠ペイ性が
良くなるので、従来よりもより高明度の色彩の塗料を容
易に塗装し得るものである。

実施例 以下、本発明を実施例によつて更に具体的に説明する。
なお、部及び％は重量部及び重量％を示す。

メタリツクベースコートの製造例１ スチレン１５％、メチルメタアクリレート１５％、ブチ
ルメタアクリレート４０％、２−エチルヘキシルアクリ
レート１３％、ヒドロキシエチルメタアクリレート１５
％およびアクリル酸２％を重合開始剤アソビスイソブチ
ロニトリルを用いてキシロール中で共重合せしめて、加
熱残分５０％、溶液酸価８０、溶液粘度Ｙ（ガードナ
ー、２５℃）のアクリル樹脂溶液ＡＣ−１を得た。

このアクリル樹脂溶液ＡＣ−１を用いて下記配合でメタ
リツクベースコート２種類を作成した。

なお、製造は各成分を混合、分散し、ついで酢酸エチル
３５部、トルエン３５部、イソブタノール１０部、スワ
ゾール１０００（丸善石油製）２０部からなる混合溶剤
で粘度１４秒（フオードカツプ♯４／２０℃）に調整し
て行なった。

メタリツクベースコートの製造例２ 下記配合で製造例１と同様にして２種類のメタリツクベ
ースコートを調製した。

トツプコートの製造例１ メタリツクベースコートの製造で用いた５０％ＡＣ−１
１４０部と５５％メラミンホルムアルデヒド樹脂５０
部を用いてメタリツクベースコートの製造例１と同様に
してトツプコートを調製した。

実施例１ リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル銅板上に
ポリブタジエン系電着塗料を乾燥塗膜約２０μとなるよ
う電着塗装して１７０℃で２０分間焼き付けた後♯４０
０のサンドペーパーで研ぎ、石油ベンジンで拭いて脱脂
する。ついで自動車用中塗りサーフエーサーを乾燥塗膜
約２５μとなるようエアースプレー塗装し、１４０℃で
３０分間焼き付けた後、♯４００のサンドペーパーで水
研ぎし、水切り乾燥する。ついで石油ベンジンで脱脂し
試験用の素材とする。

その上に前記製造例で得たメタリツクベースコート１−
Ａ，１−Ｂをそれぞれエアースプレーガン（岩田塗装機
（株）製ワイダー♯７１）を用いて乾燥膜厚が１０〜２
０μになる様に塗布しさらに常温で５分間放置した後前
記製造例で得たトツプコートを乾燥膜厚が３５〜４０μ
になる様エアースプレーにより塗布する。そして１０分
間常温で放置した後電気熱風乾燥機で、１４０℃×３０
分間加熱硬化せしめメタリツク塗膜を形成した。

比較例１ 実施例１において、メタリツクベースコート１−Ａ，１
−Ｂの代わりにメタリツクベースコート２−Ａ，２−Ｂ
をそれぞれ用いて以外は同様にしてメタリツク塗膜を形
成した。

前記実施例１及び比較例１で得たメタリツク塗膜につい
てマクベス社製自記分光器マクベスＭＳ−２０２０によ
り、測定条件がＣ光源、正反射光を含む測定（ＳＣＩ）
での分光反射率の測定を実施し、Ｌ、ａ、ｂを求めた。

その結果を下記表−１に示す。

また、メタリツクベースコート１−Ａ，１−Ｂ及び２−
Ａ，２−Ｂの隠ペイ膜厚を白黒隠ペイ紙で目視で完全隠
ペイの条件で測定した結果を下記表−２に示す。

さらに、表−１と表−２よりメタリツク塗膜のＬ値とメ
タリツクベースコートの隠ペイ膜厚の関係をまとめた結
果を第１図に示す。この第１図から、実施例１が比較例
１に比べて同じ隠ペイ膜厚で高いＬ値のメタリツク塗膜
が得られることが明らかである。

また、実施例１で得られた塗膜１−Ａ，１−Ｂ及び比較
例１で得られたメタリツク塗膜２−Ａ，２−Ｂについて
城南製作所（株）社製顕微光沢計ＪＳＬ−１１による光
輝感を測定した結果を第２図〜第５図に示し、それから
計算して求めた顕微光沢値を下記表−３〜表−６に示
す。

ここで、顕微光沢計による測定について以下に説明す
る。

(1)顕微光沢計 顕微光沢計は絹のつやと綿のつやのような質的なちがい
を測定するために開発されたもので、肉眼で容易に判断
できるにもかかわらず、従来の光沢計では測定できない
微少部分の測定をする光沢計である。

すなわち試料面内の肉眼の分解能が問題になる程度の大
きさの部分からの反射特性の分布にもとずいたMicro sc
opicな光学的性質をとらえている。この機種を光輝感の
測定に用いた。

(2)原理 試料面に特定の方向から光りを入射させ、その反射光を
対物レンズで受けて試料面の拡大像をつくる。この像面
上を小さなスリツトをもつた受光器で走査し、その受光
量を記録する。

(3)分解能，倍率（ ）内数字は実験使用値 対物レンズの倍率Ｍ（×11.1）、走査速度asm/min(2)、
記録装置の送り速度bcm/min(120)とすると走査方向への
機械的倍率×b/a(60)である。さらに走査用スリツト
（0.2×1.0mm）とすると 分解能は 走査方向：0.2／Ｍ(mm)＝0.018(mm) 走査に直角方向：１／Ｍ(mm)＝0.090(mm) となり最終倍率は 走査方向：×bM/a＝６６６ 受光量：光電子増倍管の感度切替により可変（４５０Ｖ
／１５μＡ） (4)測光条件 これまでの実験結果から測光条件は (5)測定結果 表−３〜表−６に示す。

だだし表中、 Ｐ：山と山の距離の平均値 ：谷の相対反射光量 ｈ：山の相対反射光量 表−３ 実施例１のメタリツク塗膜１−Ａの顕微光沢計算値 (1) ：3.44 ｈ：5.34 (2) ：3.78 ｈ：5.43 (3) ：3.26 ｈ：8.09 (AVE.)：3.50 ｈ：6.29 (AVE.h-AVE.）＝2.75 PITCH(P)：0.271mm 表−４ 実施例１のメタリツク塗膜１−Ｂの顕微光沢計算値 (1) ：7.32 ｈ：18.36 (2) ：10.74 ｈ：14.13 (3) ：6.10 ｈ：9.54 (4) ：6.05 ｈ：9.67 (5) ：7.85 ｈ：13.21 (6) ：7.94 ｈ：10.68 (7) ：7.55 ｈ：10.73 (AVE.)：7.65 ｈ：12.33 (AVE.h-AVE.）＝4.68 PITCH(P)：0.184mm 表−５ 比較例１のメタリツク塗膜２−Ａの顕微光沢計算値 (1) ：3.63 ｈ：6.42 (2) ：3.65 ｈ：6.89 (3) ：5.14 ｈ：6.91 (4) ：4.00 ｈ：9.07 (5) ：4.64 ｈ：6.16 (6) ：3.81 ｈ：9.25 (7) ：3.09 ｈ：5.38 (AVE.)：3.99 ｈ：7.15 (AVE.h-AVE.）＝3.16 PITCH(P)：0.167mm 表−６ 比較例１のメタリツク塗膜２−Ｂの顕微光沢計算値 (1) ：13.32 ｈ：20.32 (2) ：16.52 ｈ：19.83 (3) ：11.20 ｈ：17.68 (4) ：14.23 ｈ：17.36 (5) ：15.41 ｈ：18.84 (6) ：14.81 ｈ：17.73 (7) ：14.59 ｈ：17.27 (8) ：14.41 ｈ：18.30 (9) ：14.48 ｈ：16.90 (10) ：13.33 ｈ：18.43 (11) ：13.73 ｈ：19.18 (12) ：16.01 ｈ：19.72 (13) ：14.58 ｈ：17.46 (14) ：15.86 ｈ：18.56 (15) ：14.02 ｈ：18.77 (16) ：11.78 ｈ：14.64 (17) ：11.31 ｈ：26.18 (AVE.)：14.09 ｈ：18.66 (AVE.h-AVE.）＝4.75 PITCH(P)：0.076mm これらの結果から、実施例１のメタリツク１−Ａ，１−
Ｂが比較例１のメタリツク塗膜、２−Ａ，２−Ｂに比べ
て、輝きの山と山の距離が大きく、したがって、輝きの
一つ一つが隣り合った輝きに邪魔をされない、光輝性に
優れた塗膜が得られることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はメタリツク塗膜のＬ値とメタリツクベースコー
トの隠ペイ膜厚との関係を示すグラフであり、第２図〜
第５図はそれぞれ、実施例１のメタリツク塗膜１−Ａ及
び１−Ｂ並びに比較例１のメタリツク塗膜２−Ａ及び２
−Ｂの顕微光沢を示すチヤートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平山 徹 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 増田 豊 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 竹内 三善 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−118267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−62372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−65354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−25448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−81351（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メタリツク顔料を含む熱硬化性ベースコー
   ト塗料を塗装した後、顔料を含まない熱硬化性上塗り塗
   料を塗り重ねて、両塗膜を同時に加熱硬化せしめること
   よりなるメタリツク仕上げ方法において、該ベースコー
   ト塗料中のメタリツク顔料として、酸化チタン及び／又
   は酸化鉄によつて被覆された雲母片粒子とグラフアイト
   粒子とを併用することを特徴とするメタリツク仕上げ方
   法。
2. 【請求項２】ベースコート塗料中の樹脂固形分１００重
   量部に対し雲母片粒子を１〜２０重量部及びグラフアイ
   ト粒子を１〜４０重量部の割合で併用する特許請求の範
   囲第１項記載のメタリツク仕上げ方法。