JP2000176366A - 多彩模様を形成する塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷や転写などの工程を経ることなく、プラ
スチック成形品などの複雑な形状の被塗物表面であって
も石目模様や布目模様などのグラデーションの効いた多
彩模様を簡単な工程で形成することができ、単彩色と同
等の耐候性や機能性を発現できるようにする。 【解決手段】 この塗装方法では、色彩および／または
トーンが異なり表面張力差が２ｄｙｎ／ｃｍ以内である
２種の塗料を別々のノズルからエアー圧０．１〜０．５
ｋｇ／ｃｍ² 、吐出重量比１／９〜９／１で粒子径４５
〜３０００μｍとなるように同時に吐出させ、塗着時の
不揮発分（ＮＶ）が６０〜８０重量％であり、塗着時の
粘度が２０〜５０００ｃｐｓである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
品などの被塗物表面に石目模様や布目模様などのグラデ
ーションの効いた多彩模様を形成する塗装方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】グラデーションの効いた多彩模様を意匠
として被塗物に付与するには、たとえば次の方法が提案
されている。 （１）印刷や転写などの工程で多彩模様を被塗物に付与
した後に耐候性や機能性のために保護塗料を塗装する方
法。 （２）特開平１−２９３１６３号公報（先行技術１）に
開示された塗装方法。この塗装方法は、塗装粘度を８〜
６０秒／２０℃岩田カツプ程度、より好ましくは２０〜
３５秒／２０℃岩田カップの比較的高粘度に調整して、
建築物の内外装面など平面的で単純な形状物に同心円状
にノズルを配置した同心ガンを使用して、噴霧空気圧
（以下エアー圧）０．５〜５ｋｇ／ｃｍ² 、より好まし
くは１〜３ｋｇ／ｃｍ² で塗装することにより、多彩模
様を形成するという方法である。 （３）特開平９−２９９８７３号公報（先行技術２）に
開示された塗装方法。この塗装方法は、被塗物に着色液
状塗料（Ａ）を塗装し、この塗料（Ａ）の湿潤状態の塗
膜表面に塗料（Ａ）と色調が異なる着色液状塗料（Ｂ）
を斑点状に塗布するという２工程以上を経て多彩模様を
形成するという方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）の印刷や転
写などの工程による方法は、形成された塗膜の耐候性や
機能性が通常の塗装方法による単彩の塗膜に比べて劣っ
ており、しかも複雑な形状を持つプラスチック成形品な
どには適用できないという問題を有する。印刷や転写な
どの工程は、専用の設備を必要とし、かつ塗装の工程に
比べて複雑な作業が必要であるという問題もある。上記
（２）の多彩模様の塗装方法ではプラスチック成形品な
どの複雑な形状を持つ被塗物に塗装するときには塗料を
高粘度にする必要があるが、高粘度の塗料を塗装するた
めにはエアー圧を高くしなければならず、エアー圧を高
くするとグラデーションを表現できない。また、発明者
らの研究によれば、上記（２）の塗装方法では、２種の
塗料のうちの一方の塗料がもう一方の塗料の上に浮き出
してしまうので、多彩模様の特徴である２色のグラデー
ションが得られず一方の塗料の色相に偏り多彩模様発現
が不可能なことも分かった。上記（３）の塗装方法で
は、１回の塗装では多彩模様の特徴である２色のグラデ
ーションが得られず、まず、被塗物上に湿潤塗面を予め
形成しておくという複雑な工程が必要となる。

【０００４】本発明の課題は、印刷や転写などの工程を
経ることなく、プラスチック成形品などの複雑な形状の
被塗物表面であっても石目模様や布目模様などのグラデ
ーションの効いた多彩模様を簡単な工程で形成すること
ができ、単彩色と同等の耐候性や機能性を発現できる塗
装方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の塗装方法は、被塗物表面にグラデーション
の効いた多彩模様を形成する塗装方法において、色彩お
よび／またはトーンが異なり表面張力差が２ｄｙｎ／ｃ
ｍ以内である２種の塗料を別々のノズルからエアー圧
０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ² 、吐出重量比１／９〜９／
１で粒子径４５〜３０００μｍとなるように同時に吐出
させ、塗着時の不揮発分（ＮＶ）が６０〜８０重量％、
塗着時の粘度が２０〜５０００ｃｐｓであることを特徴
とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、色彩および／または
トーンが異なる２種の塗料を同時に塗装する。ここで、
色彩および／またはトーンが異なる２種の塗料は、各塗
料に配合される、樹脂、着色剤、光輝材、配向制御剤な
どの種類または配合量を適宜選択して調製される。色彩
が異なるとは、日本色研配色大系（ＰＣＣＳ）の色相環
で色相、明度、彩度が異なるということであり、トーン
が異なるとは、日本色研配色大系（ＰＣＣＳ）の等色相
面で彩度と明度とが異なるということである。２種の塗
料としては、色差の大小による組み合わせ、色相の違い
による組み合わせ、明度の違いによる組み合わせ等、い
わゆる色の諸属性のうちの、いずれかひとつの属性、あ
るいは異なる複数の属性による差に基づく組み合わせが
あるが、いずれによっても実施することができる。たと
えば、色差の大小として、白と黒の組み合わせなどが考
えられ、色差が大きくなるほど、仕上がりに強いコント
ラストが得られる。色相が同じで明度が異なる組み合わ
せとして、ベージュとブラウンの組み合わせ等が考えら
れ、この場合には明度差によるコントラストであるた
め、仕上がった多彩模様塗膜は、遠目には単色に見え、
近寄って見ると模様が判るという独特の外観を呈し、色
相の異なる光輝色同士の組み合わせとしてシルバーメタ
リックとゴールドメタリックの組み合わせなどが考えら
れ、この場合には光沢があって、光輝剤がシルバー群、
ゴールド群で偏在し、立体的に見えるという独特の外観
を呈する。

【０００７】前記２種の塗料としては、表面張力差が２
ｄｙｎ／ｃｍ以内であるものを使用する。表面張力差が
２ｄｙｎ／ｃｍよりも大きいと表面張力の低い方の塗料
が表面張力の高い方の塗料の上に浮いてしまい、多彩模
様が成立しない。意匠の再現性、量産性という点から
は、表面張力差は、好ましくは１ｄｙｎ／ｃｍ以内であ
る。表面張力の調整は、シリコン系やアクリル系などの
表面調整剤を使うことができる。ここで、表面張力の測
定条件は、白金環を使ったダイノメーター（ＢＹＫ製）
によるものである。

【０００８】前記２種の塗料が別々のノズルから吐出さ
れるが、これらの塗料は、塗着時の不揮発分（ＮＶ）が
６０〜８０重量％、塗着時の粘度が２０〜５０００ｃｐ
ｓとなるように調整される。ここで、塗着時とは、塗装
して１分後のことである。これら不揮発分と粘度は２種
の塗料を同時に吐出し、その混合物について測定した値
である。塗着時の不揮発分が６０重量％未満の時には、
意匠のぼけ、あるいは、塗料の流れまたはタレが発生
し、また、８０重量％を越えると、意匠にグラデーショ
ンのないスパッタ調になってしまう。強制乾燥時には、
塗膜にピンホールの生じる塗装欠陥、すなわち、ワキが
発生してしまう。塗着時の不揮発分を６０〜８０重量％
に調整するためには、たとえば塗料に用いるシンナーの
蒸発速度を調整する。シンナーの蒸発速度の調整は、た
とえば、酢酸エチル等の蒸発速度の高い溶剤と、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル等の蒸発速度の低い溶
剤との混合比を変化させることにより行う。塗着時の粘
度が２０ｃｐｓ未満であるとタレが起こり実用的ではな
く、また、５０００ｃｐｓを越えるとワキ不良が起こり
実用的ではない。塗着時の粘度の測定条件は、同時塗装
で得た塗料混合物を１分後にかき取り、Ｅ型粘度計で測
定した値である。塗着時の粘度を２０〜５０００ｃｐｓ
に調整するためには、たとえば、塗料樹脂の分子量、粘
性制御剤、塗料の希釈率等で、塗料の粘性を変化させ
る。この時の塗着時の粘度によって模様の輪郭のグラデ
ーションを調整することができる。

【０００９】前記２種の塗料、すなわち多彩塗料として
は、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリエステル樹
脂系、ポリオレフィン樹脂系、メラミン樹脂系、エポキ
シ樹脂系、アルキッド樹脂系などの、溶剤型および／ま
たは水性型塗料を挙げることができる。各塗料に配合さ
れる顔料などの着色剤としては、たとえば通常の塗料で
使用されている有機顔料（たとえば、アゾ顔料、ニトロ
顔料、レーキ顔料、フタロシアニン顔料）、無機顔料
（たとえば、酸化チタン、カーボンブラック、カドミウ
ム赤、ベンガラ、モリブデン赤、酸化鉄、カドミウム
黄、黄鉛、群青、紺青）、光輝材（たとえば、アルミニ
ウムなどの金属箔片、合成雲母、マイカ）、着色骨材、
着色プラスチックを挙げることができる。上記した着色
剤に加えて、体質顔料として、炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、沈降性バリウムなどが配合される場合もあ
る。塗料は、焼付タイプ、ラッカータイプ、２液硬化タ
イプ、光硬化タイプ、酸化硬化タイプ、湿気硬化タイプ
などの硬化タイプなどを挙げることができる。また、プ
ラスチック成形品などの種類、目的とする機能性の内容
によって、前記多彩塗料を塗装する前に、プライマーや
中塗塗料を塗装したり、および／または、前記多彩塗料
を塗装した後にクリアーコートなどを施したりした複合
塗膜にすることができる。

【００１０】本発明によれば、プラスチック成形品など
の被塗物表面に膜厚５〜１００μｍの単彩膜と同等の耐
候性、機能性を持つ塗膜を形成することができる。ここ
でプラスチック成形品などの被塗物としては、自動車バ
ンパーなどの外装部品、自動車インパネなどの内装部
品、テレビなどの家電製品、植木鉢などの雑貨、家具や
建材などを挙げることが出来る。

【００１１】塗装時には、前記２種の塗料は、互いに別
のノズルから同時に吐出させる。吐出した塗料が霧状に
なって一部混合して被塗物に吐着し、被塗物表面には各
塗料自身の色および／またはトーンを発現する部分と、
２種の塗料が徐々に混ざってある塗料の色および／また
はトーンから他の塗料の色および／またはトーンへと連
続的または断続的に変化している部分とが混在した多彩
模様（たとえば、石目模様、布目模様）を形成するので
ある。この塗装は、エアー圧０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ
² 、吐出重量比１／９〜９／１、粒子径４５〜３０００
μｍで行う。吐出重量比が１／９未満または９／１超で
は、塗料供給装置の精度にもよるが意匠性の再現性が低
下する。また、この吐出量比によって多彩模様全体の色
彩やトーンを調整することができる。総吐出量は、塗膜
の耐候性、機能性を発現するのに必要な膜厚によって調
整するが、たとえば１００ｃｃ／ｍｉｎ〜５００ｃｃ／
ｍｉｎとされる。エアー圧が０．１ｋｇ／ｃｍ² 未満だ
と、意匠の再現性が低下するという問題があり、０．５
ｋｇ／ｃｍ² 超だと、被塗物と塗装ガンの角度が垂直で
ない場合に、意匠が楕円状に歪むという問題がある。パ
ターン巾（塗装時の塗料噴出巾、ハケ巾に相当）を被塗
物の大きさにあわせてたとえば５０〜３００ｍｍになる
ように調整する。塗装時のエアー圧は主に霧化時の塗料
の粒径に作用し、多彩模様の模様形状の大きさを調整す
ることが出来る。この時の霧化粒子径が４５μｍ未満の
とき多彩模様は発現せず２種の塗料の混合色となり、ま
た３０００μｍ超のとき連続膜が形成されにくくなる。

【００１２】２色のグラデーションに加えてさらに色の
変化をつけるには本発明の塗装方法による多彩塗装の前
にカラーべースを任意の色調で塗布しておくことにより
発現できる。このときカラーべースの表面張力を多彩塗
料より低くすることでスパッタ様の意匠にする事が出来
る。塗装に用いるスプレーガンとしては、同芯円状にノ
ズルを配置した同芯ガンや２つのスプレーガンを組合せ
た双頭ガン、２丁ガンなどを使うことが出来る。

【００１３】塗装時の被塗物とガンとの距離は５０〜５
００ｍｍで、なるべく一定になるように塗装する。ガン
速度、被塗物の角度、ガンと被塗物の角度は、単彩の時
と同様で塗装する。インターバル、セッティング時間は
塗装した塗料の種類に応じて設定し、単彩の時と同条件
で焼付を行う。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。 （実施例１〜６および比較例１〜７） （1) 使用した塗料、塗装条件はそれぞれ表１〜表３の
通りである。表１〜３中、ＴＳＯＰは、ポリプロピレン
樹脂、ＡＢＳはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン樹脂である。塗料の表面張力、塗料の粘度、塗着時の
粘度、霧化粒子径、塗着時の不揮発分はそれぞれ下記の
ようにして測定した。 ・塗料の表面張力：白金環を使ったＢＹＫ製ダイノメー
ターを用い、吹付前の塗料を個々に２５℃で測定した。 ・塗料の粘度：Ｅ型粘度計を用い、吹付前の塗料の粘度
を個々に２５℃で測定した。 ・塗着時の粘度：Ｅ型粘度計を用い、２種の塗料を同時
に塗装したものを１分後にかき取り、２５℃でその粘度
測定した。 ・霧化粒子径：レーザー回折粒度分布計を用い、２種の
塗料を同時に塗装するときの飛散状態での粒子径を測定
した。 ・塗着時の不揮発分：２種の塗料を同時にアルミ箔に塗
装したものについて、１分後および乾燥後の重量から不
揮発分を測定した。 （2) 上記各塗料を使用して下記に示す条件で塗装を行
った。

【００１５】実施例３以降の実施例および比較例はプラ
スチック成形品上に本発明の方法で直接に塗装した。ま
た、実施例１では、プラスチック成形品に日本ビー・ケ
ミカル社製のＲＢ−１９５−１プライマーを１０μｍ厚
で塗装し（塗装条件：４．０ｋｇ／ｃｍ² 、２００ｃｃ
／ｍｉｎ）、その上に本発明の方法で塗装した。実施例
２では、プラスチック成形品に本発明の方法で直接塗装
した後、日本ビー・ケミカル社製のＲ−２５８クリアー
を４０μｍ厚で塗装した（塗装条件：４．０ｋｇ／ｃｍ
² 、２００ｃｃ／ｍｉｎ）。実施例および比較例のいず
れも、１００℃で１５分間乾燥した。 （3) こうして得られた試験片について意匠性の評価を
行った。結果を表１〜３に示した。 ・意匠性…目視外観 ・付着性…４０℃温水×２４０時間浸漬後碁盤目剥離試
験（JlSK5400） ・耐候性…外装部品はサンシャインウェザーメーター８
００時間 内装部品はフェードメーター４００時間 （4) 実施例は本発明の構成要件を種々設定して行なっ
たものであり、比較例はその構成要件の少なくとも１つ
を満足しないものである。比較例において、本発明の構
成要件を満足しないものに＊印を付した。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】表１〜３の結果から解る様に本発明の要件
を満たすものは良好な石目模様や布目模様が得られ、し
かも耐候性、付着性についても良好な結果が得られた。
一方、＊印の存在する比較例では多彩模様感が不良であ
り良好な結果は得られなかった。このように本発明の構
成要件を満足して初めて良好な石目模様や布目模様が得
られその耐候性および付着性が良好であり実用化に耐え
る塗膜が得られるのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明の塗装方法によれば、適度に微粒
化した２種の塗料が個々的に被塗物に塗着するとともに
互いに馴染み合うことによりグラデーションの効いた多
彩模様が発現する。また、被塗物が平面的で単純な形状
であっても、複雑な形状であっても、２種の塗料が同時
に連続膜として硬化するため単彩色と同等の耐候性や機
能性を発現する。しかも塗装工程も２色を同時塗装出来
るスプレーガンを用いる他は単彩と同じ簡単な工程で行
うことが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福西 啓充 大阪府枚方市招提大谷２丁目14−１ 日本 ビー・ケミカル株式会社内 (72)発明者 毛利 伸博 大阪府枚方市招提大谷２丁目14−１ 日本 ビー・ケミカル株式会社内 (72)発明者 田中 徹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AA02 AA83 AA84 AA86 AE22 CB12 CB36 DA23 DB31

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗物表面にグラデーションの効いた多彩
   模様を形成する塗装方法において、色彩および／または
   トーンが異なり表面張力差が２ｄｙｎ／ｃｍ以内である
   ２種の塗料を別々のノズルからエアー圧０．１〜０．５
   ｋｇ／ｃｍ² 、吐出重量比１／９〜９／１で粒子径４５
   〜３０００μｍとなるように同時に吐出させ、塗着時の
   不揮発分（ＮＶ）が６０〜８０重量％、塗着時の粘度が
   ２０〜５０００ｃｐｓであることを特徴とする塗装方
   法。