JPS63100988A - 塗装仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗装仕上げ方法に関し、さらに詳しくは、着色
塗料、パール顔料含有塗料およびクリヤー塗料を塗り重
ねて光輝感のすぐれた塗膜の形成を目的とする。

従来、スクータ−やオートバイなどの二輪車のガソリン
タンク、フレームおよびカウリングなどに光輝感を有す
る高級塗装仕上げ方法として、アルミニウム粉末などの
リン片状メタリック顔料を配合したメタリック塗料を塗
装し、次いで、クリヤー塗料を塗装した後、加熱してこ
れらの両塗膜を同時に硬化させる２コ一ト１ベイク方式
によるメタリック仕上げが多く採用されている。しかし
ながら、この方式による塗膜では、キラキラとした光輝
感が十分と言えず、深みのある意匠に仕上げることは困
難で、しかもシェード面の色が正面よりも暗くなって外
観上好ましくない、また、アルミニウム粉末自体、酸や
アルカリに対して弱く、シミやフクレなどの発生原因と
なる。このように、アルミニウム粉末などによるメタリ
ック仕上げは二輪車などにおける高級仕りげには不適当
であり、塗膜の耐久性などの問題点も有している。

これらの問題点を解消するために、上記アルミニウムな
どのメタリック顔料に代えて、二酸化チタンのような金
属酸化物で被覆された雲母粉末を使用することもすでに
提案されている。この顔料は平板状結晶で、入射光が該
顔料の表面および内部の層間で入射と反射とをくり返す
ため、真珠光沢が得られ、アルミニウム粉末などと比べ
て仕−ヒがり外観、意匠性などは改良された。しかしな
がら、この顔料の中心部を構成する雲母の屈折率は塗料
ビヒクル成分のそれと大差なく、入射光は殆ど透過して
しまうためにキラキラとした光輝感がアルミニウム粉末
よりも劣り、しかも、意匠性もアルミニム粉末などに比
べて格段にすぐれているとは言えない、又塗色化におい
てはチタンコーティング膜厚の異なる異種干渉色の混色
は干渉色の発色効果を相互に弱めることになり好ましく
ない、特に反対色の混色においては干渉色の発色効果は
全く失われることになり黒ニゴリを生ずることになる。

この為、雲母粉未使用による塗色化においては単独使用
が前提となることがらおのずと色域が限られてくるとい
う重大な問題点を有している。

そこで、本発明者等はこれらの問題点を解消するために
鋭意研究を重ねた結果、上記のアルミニム粉末や雲母粉
末に代えて、二酸化チタンで被覆された酸化鉄顔料（パ
ール顔料）を用い、そして、この顔料を配合した塗料を
、特定の明度に調整した着色塗膜面に塗装し１次いでク
リヤー塗料を塗装することによって、その目的を達成で
き、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明は、着色塗料、パール顔料含有塗料お
よびクリヤー塗料を塗り重ねて仕上げる方法であって、 上記着色塗料は、マンセルバリュー（Ｖ）が０〜６であ
る塗膜を形成する塗料であり。

上記パール顔料含有塗料はパール顔料およびビヒクル成
分を主成分とし、該パール顔料は、α−酸化鉄結晶粒子
を主成分とする酸化鉄粒子を二酸化チタンで被覆してな
る顔料であり、その長手方向寸法が１５〜４０ル、厚さ
が長手方向の１／１０〜１／２０で、ビヒクル成分１０
０重量部（固形分）あたり、０．１〜３０重量部含有し
てなる ことを特徴とする塗装仕上げ方法に関する。

本発明の特徴として、α−酸化鉄結晶粒子を主成分とす
る醇化鉄粒子を二酸化チタンで被覆してなるパール顔料
を配合した塗料を、特定の明度に調整した着色塗膜面に
塗装することがあげられる。

本発明で用いるパール顔料では、二酸化チタン層が光学
的薄膜として作用し、入射した光が該二酸化チタン層の
表面で反射し、又はそのまま透過して醸化鉄粒子表面で
反射する。特に、パール顔料の芯部を構成する酸化鉄粒
子は平板状結晶（六角板状）ですぐれた金属様光沢をも
っているので、二酸化チタン層を透過した光がこの酸化
鉄表面に達するとキラキラと師〈ように反射する。この
光輝性はアルミニウム粉末や前記雲母粉末に比べて著し
くすぐれており、太陽光線下ではその傾向はさらに顕著
であり、観察角度が異なっても光輝感はほぼ一定である
。また、該パール顔料は光の干渉作用によって色が発現
し、その色調は二酸化チタン層の光学的厚さく幾何学的
厚さと屈折率との積）によって定まり、すなわち、入射
した光が二酸化チタン層表面での反射光と該層を透過し
酸化鉄粒子表面を反射して出てきた光との光路差による
位相のズレで発色する。したがって、この発色は該パー
ル顔料を配合した塗料のビヒクル成分の屈折率によって
も異なることがある。

かかるパール顔料を含む塗膜は、太陽などの直射日光に
晒すとどの角度からみても独特のキラキラと輝くメタリ
ック調になると共に、このメタリック模様が前記干渉作
用による発色と伴って塗膜の深部から発するような立体
的色感を与える。

さらに、該パール顔料は、耐光性、耐候性、耐化学薬品
性、耐熱性、付着性なども良好である。

かつ、真珠光沢による色感についても立体的である。ま
た、混色系においても、それぞれの色彩を十分に発揮で
き、極めて特異な意匠に仕−ヒげることができる。

また、該パール顔料によるすぐれた光輝感を十分に発現
するために、該顔料を含有せしめた塗料は、マンセルバ
リュー（明度）をＯ〜６に調整してなる低明度の着色塗
膜面に塗装する必要がある。すなわち、このような低明
度に調整した着色塗膜面にパール顔料含有塗料を塗装す
ると、該パール顔料独特の光輝性を十分に発揮すること
ができ、例えばダイヤモンドをちりばめたように塗膜内
部からキラキラと輝いて見えるのである。このような仕
上がり性はアルミニウム粉末や雲母粉末などでは期待で
きない。

本発明の仕−ヒげ方法における色彩的調整は着色塗膜の
色調とパール顔料の各種干渉色との組み合わせによって
任意かつ簡単に行なわれる。このうち１両者の色域を近
似させると相剰効果により色スケやムラのない塗膜に仕
上げられるが光輝性が若干低下することがあり、その反
面１両者の色調を異ならしめるとパール顔料の光輝性を
十分に発揮できるので意匠性はすぐれており、特にシェ
ード面での色調も自由にコントロールできる。

本発明の塗装仕上げ方法についてさらに具体的に説明す
る。

着色塗料：ビヒクル成分および着色顔料を主成分とし、
しかもマンセルバリュー（Ｖ）がＯ〜６、好ましくは０
．３〜３の塗膜を形成する塗料で、パール顔料含有塗料
の塗装に先立って、塗装する塗料である。マンセルバリ
ューが６よりも大さくなると、明るすぎて、パール顔料
による光輝性が著しく低下するので好ましくない。マン
セルバリュー（Ｖ）とは、色の三要素（明度１色相およ
び彩度）のうちの明度である。

着色塗膜層の明度の調整は、上記着色塗料に配合する着
色顔料の種類、組成比率、配合駿などによって容易に行
なわれる。

本発明で用いる着色塗料は、上記［回内の明度を有する
塗膜を形成する塗料であればよい、具体的には、それ自
体すでに多くの分野で使用されている下塗塗料（電着塗
料も含む）、中塗塗料および上塗塗料のうち、上記色相
の塗膜を形成しうる塗料があげられ、これらの例えば有
機溶剤溶液形、非水分散液形、水分散液形、水溶液形、
無溶剤形、粉体形などの塗料が使用できる。このうち、
仕上がり外観、耐久性などを高水準に維持するためには
有機溶剤溶液形の上塗り塗料を用いることが好ましい。

着色塗料のビしクル成分は１例えば、アクリル樹脂、フ
ルキト樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびこ
れらの変性樹脂などから選ばれた基体樹脂を主成分とし
、さらにアミノ樹脂、イソシアネート化合物（ブロック
化物も含む）、ポリアミド樹脂などの硬化剤（もしくは
架橋剤）なども必要に応じて併用できる。

着色塗料塗膜の硬化は常温もしくは加熱により、架橋（
硬化）もしくは非架橋（乾燥）によって行なわれる。

着色塗料の塗装膜厚は、硬化もしくは乾燥塗膜にもとず
いてｌＯ〜５０島、特に２０〜３５ＪＬの範囲が適して
おり、被塗面が該着色塗料の色調によって完全に隠ぺい
されていることが好ましＩ／〜。

パール顔料含有塗料：上記着色塗膜層表面に塗装する塗
料で、α−酸化鉄結晶粒子を主成分とする酸化鉄粒子を
二酸化チタンで被覆してなり、かつ長手方向寸法が１５
μより大きく４ｏＪＬまでで、厚さが長手方向のｌ／１
０〜１／２０であるパール顔料をビヒクル成分１００重
量部あたり。

０．１〜３０重量部含有せしめてなる塗料である。

本発明で用いるパール顔料は、α−酸化鉄（ＦｅｚＯｘ
）結晶粒子を主成分とする平板状（六角板状）の酸化鉄
を芯部にし、その表面を二酸化チタンで被覆した顔料で
ある。この芯部を形成する平板状酸化鉄は、α−Ｆｅ２
０３を少なくとも８０重量％、好ましくは９０重量％以
上、さらに好ましくは９８！Ｉ！ｉ％以上含有し、Ｓ＋
０２やＦｅＯなどは殆どもしくは全く（いずれも０．５
ｍｍ％以下〕含んでおらず、これ自体はキラキラとした
光輝性をもっている。

二酸化チタンを被覆してなるパール顔料は平板状（六角
板状）であって、その長手方向寸法は１５牌より大きく
、４０μ以下で、好ましくは２５〜３５ルで、厚さは長
平方向の１／１０〜ｌ／２０、好ましくは１／１０〜１
／１５である。長平方向が１５ｇより小さくなると二輪
車などの塗布面積が小さい被塗物に適用すると光輝が十
分でなく、一方４０ルより大きくなると塗装作業性が低
下し、かつ上塗塗膜を肉厚にする必要が不経済である。

また、厚さが長平方向に対して、１／１０より太きくな
ると塗面からパール顔料の頭出しが多く仕上がり性が低
下し、一方ｌ／２０より小さくなると光輝性が劣化する
。なお、該パール顔料の長平方向の寸法は、レーザーに
よる粒度分布測定機ＰＡＲＴＩＣＬＥ　５ＩＺＥＲ２２
００［ＭＡＬＶＥＲＮ（英国）製］によって測定した結
果である。

本発明において用いるパール顔料の長手方向寸法に関し
、その大部分（例えば約９０重量％以上、好ましくは９
５重量％以上）は４０ｐ以下に分布しており、本発明に
おける上記「１５ルより太きく４０ｇ以下」とはこの範
囲内のものが全バール顔料中７０重量％以上、好ましく
は８０重量％以−ヒ含有していることであり、そして、
「好ましくは２５〜３５ｐ」とは全パール顔料中この範
囲のものを２５重量％以上、特に３５重賃％含有してい
ることが適している。そして１本発明では５〜１５終の
パール顔料の含有率は全バール顔料中４０重量％未満、
特に５０重量％未満であることが必要である。この酸化
鉄粒子表面を被覆する二酸化チタンは、一般にアナター
ゼ型であるが、ルチル型を使用すると＃候性が向上する
。

本発明で用いるパール顔料に関し、被覆された二酸化チ
タン層の割合がパール顔料全重量にもとすいて、０．１
〜３０重量％、特に０．３〜３０重量％が好ましい。

かかるパール顔料は、上記酸化鉄粒子を酸化チタニル（
ＴｉＯＳＯ，・５．２Ｈ２０）、硫酸＋　夕＝ル（Ｔｉ
ＯｓＯａ　ｅ５．２Ｈ２０）、　四塩化チタン（ＴｉＣ
１４）や硫酸ジルコニウム（Ｚ　ｒ　Ｃ３Ｏａ　）２　
・４Ｈ２０）などの金属耐化物（水酸化物でも可能）の
溶液中で加熱処理し、水洗、乾燥することによって得ら
れる。さらにこの乾燥品を約６００℃で焙焼し結晶化さ
せると耐候性、光沢が向上する。これらを、硫酸アルミ
ニウム（Ａ交２（Ｓ０４）３・１８Ｈ２０）などで加熱
処理すると色調を変化させることができる。

このようにして得られるパール顔料は、上記処理剤およ
び処理方法などによってその色調を任意に調整でき、た
とえば、青色、緑味のある青色、黄色、紫色、赤紫色、
赤茶色、うぐいす色、金色などに調色でき、しかもすぐ
れた輝きを呈している。

ビヒクル成分は上記パール顔料を分散し塗膜を形成せし
めるもので、耐候性、物理的および化学的性能のすぐれ
たそれ自体すでに公知の塗料用樹脂が使用できる。具体
的にはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂もしくはアルキ
ド樹脂などの基体樹脂に７ミノ樹脂、インシアネート化
合物（ブロック化物も含む）などの架橋剤を混合してな
る熱硬化性樹脂が最も好ましいが、これら以外に、常温
で乾燥もしくは硬化せしめる塗料用樹脂なども使用でき
る。これらの塗料の形態は有機溶液形が一般的であるが
、非水分散液形、水溶液形、水分散液形、無溶剤形、粉
体形であってもさしつかえない。

パール顔料の配合量は、ビヒクル成分（固形分）１００
重量部あたり、０．１〜３０重量部、特に５〜２０重量
部が好ましい。

パール顔料をビヒクル成分中に配合（分散）する方法は
、特に制限を受けないが、被覆された二酸化チタン層を
破壊させないために強分散をさけることが好ましく、通
常のデイスパー攪拌機により容易に分散せしめることが
できる。

パール顔料とビヒクル成分とを主成分とするパール顔料
含有塗料には、該両成分に加えて、必要に応じて通常の
メタリック顔料１着色顔料、体質顔料、塗料用各種添加
剤などを、本発明が目的とするすぐれた意匠性を損なわ
ない程度に配合することができる。

該塗料は、前記着色塗ＩＩｇ層表面に通常の方法、例え
ば、静電塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、エアレスなど
によって塗装する。塗装膜厚は屹爆もしくは硬化塗膜に
もとずいて、１０〜３０ｇ、特に１５〜２５川が好まし
い。

クリヤー塗ネ；）：パール顔料含有塗料の塗膜表面に塗
装する透明塗膜を形成する塗料であり、ビヒクル成分を
主成分とする。

ビヒクル成分、塗料の形態および塗装方法などは、前記
パール顔料塗料で例示したなかから選ばれたものが使用
できる。該塗料にも、必要に応じて１着色顔料、体質顔
料、メタリック顔料、前記雲母顔料、パール顔料、紫外
線吸収剤などを若干量配合してもさしつかえない。

クリヤー塗膜層の膜厚は、特に制限されないが、乾燥硬
化塗膜にもとすいて、５０〜ｌＯＯμ、特に６０〜８０
μの範囲が好ましい。

塗装仕上げ方法： まず、着色塗料を、被塗物（全屈やプラスチックなどで
構成される二輪車の例えばガソリンクンク、フレームや
カウリングなどが特に好適である）に直接（その表面を
化成処理したものも含む）、もしくはプライマー（電着
塗料など）、中塗り塗料もしくは一ヒ塗り塗料などをす
でに塗装しである被塗物に塗装する。

次に、該着色塗料塗膜が未硬イヒもしくは未乾燥（ウェ
ット）のうち、又は硬化もしくは乾燥せしめてから、該
塗膜面にパール顔料含有塗料を塗装する。

ｈｋ後に、該パール顔料含有塗料塗膜が未硬化もしくは
未乾燥（ウェット）のうち、又は硬化もしくは乾燥せし
めてから、クリヤー塗料を塗装するのである。

これらの仕上げ方法のうち、未硬化もしくは未乾燥の着
色塗料塗膜面にパール顔料含有塗料を塗装すると、パー
ル顔料の一部が着色塗膜面に沈み込むので、クリヤー塗
膜の塗装膜厚を薄くすることができる。

また、パール顔料含有塗料中のパール顔料の大きさとク
リヤー塗料の膜厚との関連性についてみると、パール顔
料の長手方向が２０ｙＬ以下であればクリヤー塗料を３
０〜５０色の膜厚になるように塗装することによって鮮
映性のすぐれた塗膜に仕上げることができるが、パール
顔料が２０μより大きくなるとすぐれた鮮映性に仕上げ
るために６０〜８０ＩＬの肉厚に塗装することが好まし
く、この場合、１回で４０沖以上に塗装することが困難
であればクリヤー塗料を２回塗りすることがある。クリ
ヤー塗料を２回塗りする方法として、例えば、パール顔
料含有塗料と１回目のクリヤー塗料とをウェットオンウ
ェットで塗り重ね、硬化もしくは乾燥してから１次いで
、必要に応じて研磨したのち６．２回目のクリヤー塗料
を塗装し、硬化、乾燥せしめることが好ましい。

これらの塗装工程で、硬化は室温もしくは加熱によって
三次元に架橋硬化せしめることであり、乾燥は単に溶剤
を揮散せしめて塗膜を形成させることである。加熱硬化
温度は使用したビヒクルのＮｌ成によって任意に選択で
きる。

本発明の方法において、主として着色塗膜の色調やパー
ル顔料の各種干渉色などの組合わせにより色域を自由に
コントロールすることが可１距であるが、パール顔料が
低明度であれば着色塗膜の色相を低明度域に設定するこ
とが好ましい。

雲母粉未使用塗色と比べた場合本発明に用いるパール顔
料については以下の様な意匠効果を有する。

（１）メタリック調拳ソリッド調の両面を持ち合わせて
いる。すなわち直射においては、アルミニウム、雲母粉
末をはるかにしのぐ独特の光輝感を発現し、日影におい
ては一変ソリッド調となる。

（２）直射における光輝感は、ハイライトはむろんあら
ゆる角度においても同様なる光輝感を発し、又、その光
り方については、塗膜の表面はむろん塗膜内部からも、
ダイヤモンドをちりばめたような光輝感を発し立体的色
感を与える。

（３）雲母粉末を使用する塗色化においては異種干渉色
の混色は発色効果を弱める為さけなければならないが、
本発明に用いるパール顔料は異種干渉色の混色によりさ
らに意匠性がアップする。

すなわちそれぞれの干渉色は混色においてもそれぞれの
干渉色を発することから塗膜においては種々の真珠光沢
色が輝いて見える極めて特異的な意匠効果を得ることが
できる。

（４）さらに本パール顔料に対して他の着色色材を組み
合わせることにより光輝感における方向性を得ることが
できる。すなわち、適量のアルミニウム・雲母粉末と組
み合わせることにより、ハイライトにおいては組み合わ
せ色材の光輝感そしてシェイド面においては本パール顔
料の光輝感を実現することができる。このような意匠効
果を得ることができるのは本パール顔料があらゆる面で
光輝感を有している為である。

（５）本パール顔料とセットで使用する着色塗膜の色相
を意匠効果を損なわない低明度域において変動させるこ
とによりシェイドの色相を自由にコントロールすること
が可能であり、新意匠性を得ることができる。

実施例、比較例 １、被塗物 リン酎亜鉛処理した鋼板。

２、着色塗料 下記第１表の組成物を主成分とする有機溶液型熱硬化性
塗料である。

第１表 ３、パール顔料含有塗料 下記第２表の組成物を主成分とする有機溶液型熱硬化性
塗料である。

第２表 、８ 〕 部 ４゜クリヤー塗料 アクリル樹脂７０部およびブチル化メラミン樹脂３０部
からなるビヒクル成分を主成分とする有機溶液型熱硬化
性塗料。

５、実施例および比較例 上記のようにして得た各種塗料を用いて下記第３表工程
に従って被塗物に塗装した。第３表において。

（”１）　：焼付欄の０は１４０℃で３０分塗膜を焼付
けたことを示し、Ｘは焼付せずに、室温で５〜１０分セ
ツティングしたのち次工程に移ったことを示す。

（”２）（”３）　：パール顔料含有塗料におけるパー
ル顔料を、（＄２）ではアルミニウム粉末に、　（’３
）では二酸化チタンでコーティングされた雲母粉末にそ
れぞれ仕付したものである。

実施例１〜８によって仕上げた塗膜は、いずれも、キラ
キラ太陽光線にあてると全体に均一に師さ、その光り方
は塗膜内部から、ダイヤモンドをちりばめたようで、立
体的色感がすぐれていた。

しかし、実施例１〜３では着色塗料の色相がやや明るか
ったので、意匠性に若干劣っていた。

一方、比較例１はアルミニウム粉末を使用したもので、
キラキラした光輝性が殆ど認められず、意匠性にとぼし
い。比較例２も光輝性が十分でなく、色彩的にも不十分
であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 着色塗料、パール顔料含有塗料およびクリヤー塗料を塗
   り重ねて仕上げる方法であって、 上記着色塗料は、マンセルバリュー（Ｖ）が０〜６であ
   る塗膜を形成する塗料であり、 上記パール顔料含有塗料はパール顔料およびビヒクル成
   分を主成分とし、該パール顔料は、α−酸化鉄結晶粒子
   を主成分とする酸化鉄粒子を二酸化チタンで被覆してな
   る顔料であり、その長手方向寸法が１５μ以上乃至４０
   μ、厚さが長手方向の１／１０〜１／２０で、ビヒクル
   成分１００重量部（固形分）あたり、０．１〜３０重量
   部含有してなる ことを特徴とする塗装仕上げ方法。