JP2003019765A - 金属調塗装塗膜及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 金属膜を形成する工程前に表面調整層を形成
するという特別な処理工程を必要とせず、単純な工程で
短時間に金属膜が形成され、安価且つ密着性が良好であ
る金属調塗装塗膜及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 基材１上に下塗り塗膜２及び金属膜３を
この順に被覆して成り、下塗り塗膜２は水酸基価が９１
〜２０３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］である塗料より形成され、
表面粗度が０．００４〜０．１４８μｍ、水接触角が２
８〜６０°であり、金属膜３を下塗り塗膜２上に直接被
覆して成る金属調塗装塗膜である。下塗り塗膜は塩化ス
ズ（II）を顔料重量濃度で０．１〜２．０％含有する。
基材上に下塗り塗膜を形成後、下塗り塗膜上に銀鏡反応
による銀膜を形成して金属調塗装塗膜を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属調塗装の塗膜構
成及びその製造方法に係り、更に詳細には、自動車部品
等において、金属調外観を示す反射鏡、モール及び金属
メッキ等の代替として使用できる金属調塗装塗膜及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車部品等に金属調外観を示
す方法としては、一般的に銀鏡反応を利用した銀膜の形
成方法が知られている。この方法は、まず銀膜を形成さ
せる基材に対して水濡れ性の向上を目的とした表面活性
剤溶液の塗布工程及び過剰な表面活性剤の水洗除去工程
からなっており、これらの工程は銀鏡反応を利用した銀
膜を形成する上で必須条件となっている。上記表面活性
剤の処理層を形成した後、銀鏡反応により銀膜を形成さ
せて過剰な銀イオン溶液を水洗にて除去を行い、金属調
の意匠を有する部品となる。これらの部品は外観品質
上、必要に応じて更に上塗り塗装を施すことも行なわれ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の銀鏡反応を利用した銀膜の形成方法では、銀
膜の形成工程の前に下地の銀イオン溶液なじみ性を確保
するため、表面活性剤による表面調整膜の形成工程が必
要となり、また過剰に付着した表面活性剤を除去するた
めの水洗工程も必要であった。そのため、従来の形成方
法では、処理工程が複雑であったり、また処理に時間が
かかる等、コストに大きな影響を与えていた。また、過
剰に付着した表面活性剤を除去するための水洗工程が不
完全な場合には、製品になってから、銀幕との間で剥離
を生じ外観不良となる場合もあった。そこで、これらの
問題点を解決するために、製造工程を短縮し、安価で性
能の良い金属調外観を示す金属調塗装を得ることが望ま
れており、これらを解決することが課題となっていた。

【０００４】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、金属膜を形成する工程前に表面調整層を形成すると
いう特別な処理工程を必要とせず、単純な工程で短時間
に金属膜が形成され、安価且つ密着性が良好である金属
調塗装塗膜及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の親水性及び表
面粗度を有する下塗り塗膜を用いることにより、上記課
題が解決することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００６】即ち、本発明の金属調塗装塗膜は、基材上
に下塗り塗膜及び金属膜をこの順に被覆して成る金属調
塗装塗膜であって、上記下塗り塗膜は、水酸基価が９１
〜２０３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］である塗料より形成され、
表面粗度が０．００４〜０．１４８μｍ、且つ水接触角
が２８〜６０°であり、上記金属膜を該下塗り塗膜上に
直接被覆して成ることを特徴とする。

【０００７】また、本発明の金属調塗装塗膜の好適形態
は、上記下塗り塗膜が、塩化スズ（II）を顔料重量濃度
で０．１〜２．０％含有することを特徴とする。

【０００８】更に、本発明の金属調塗装塗膜の製造方法
は、上記金属調塗装塗膜を製造する方法であって、上記
基材上に下塗り塗膜を形成後に、この下塗り塗膜上に銀
鏡反応による銀膜を形成することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表面加工装置につ
いて詳細に説明する。なお、本明細書において「％」
は、特記しない限り質量百分率を示す。また、後述する
クリア塗膜は無色透明であっても良いし、着色透明であ
っても良い。

【００１０】上述の如く、本発明の金属調塗装塗膜は、
基材上に下塗り塗膜及び金属膜をこの順に被覆して成
る。ここで、上記下塗り塗膜は、水酸基価が９１〜２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］である塗料より形成される。かか
る水酸基価であることにより、下塗り塗膜用の塗料の親
水性が確保され、金属膜が直接被覆できるので有効であ
る。また、特に１５０〜２０３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］であ
ることがより好ましく、金属析出効率と塗膜の密着性が
向上する。なお、水酸基価が９１［ｍｇＫＯＨ／ｇ］未
満では、金属膜を形成するための金属イオン水溶液のな
じみ性が低く、金属析出効率が劣り十分な金属調塗装塗
膜が得られない。また、２０３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］を超
えると、完成後の塗膜の耐温水性や耐湿性などが劣り、
下塗り塗膜及び金属膜の密着不良となる。

【００１１】また、下塗り塗膜の表面は、金属膜を被覆
する際の表面粗度を０．００４〜０．１４８μｍとす
る。これより、下塗り塗膜上に金属膜を薄く形成して
も、該金属膜の表面は平滑性が保持され、製品としての
外観が良好となる。また、特に上記表面粗度が０．００
４〜０．１４８μｍであることがより好ましく、このと
きはメッキのような光沢感が得られ、反射鏡及びモール
等の自動車用部品として好適に使用できる。なお、表面
粗度を０．００４μｍ未満（例えば０．００３μｍ）と
することは数字的には可能であるが、実際の基材や下塗
り塗膜を考慮すると現実的ではないため、本発明では上
記下限としている。また、０．１４８μｍを超えると、
被覆する金属膜表面、特に銀膜では光が乱反射を起こし
て光沢感が失われ、目的の製品を得ることができない。

【００１２】更に、下塗り塗膜の表面は、水接触角が２
８〜６０°であることを特徴とする。この範囲であれ
ば、金属膜を被覆するときに下塗り塗膜表面と金属イオ
ン水溶液とのなじみ性が高く金属析出が優位となるので
有効である。なお、水接触角が２８°未満の親水性で
は、耐温水性や耐湿性等が劣り下塗り塗膜及び金属膜の
密着不良が発生する。また、水接触角が６０°を超える
親水性では、金属イオン水溶液のなじみ性が低く金属析
出効率が低くなる。

【００１３】更にまた、上記下塗り塗膜は、例えばポリ
エステル樹脂、メラミン樹脂など含む塗料から形成でき
る。特に、塩化スズ（II）を顔料重量濃度（ＰＷＣ）で
０．１〜２．０％含有することが好ましい。この場合
は、金属膜の下塗り塗膜への密着性及び金属析出効率が
向上するので有効である。なお、ＰＷＣが０．１％未満
では下塗り塗膜の表面に塩化スズ（II）が十分に分散せ
ず、上記効果が得られにくい。また、ＰＷＣが２．０％
を超えると金属膜の表面粗度が大きくなり、十分な光沢
が得られないことがある。

【００１４】本発明では、このような下塗り塗膜を採用
することで、上記金属膜を該下塗り塗膜上に直接被覆し
て金属調塗装塗膜を得る。また、上記金属膜としては、
銀膜を使用できる。更に、上記金属膜上にアクリル樹
脂、メラミン樹脂などを材料としたクリア塗膜を被覆す
ることが好適である。この場合は完成品に優れた光沢を
付与できるとともに金属膜の剥離等が保護されるので有
効である。なお、本発明の金属調塗装塗膜を構成する基
材としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂及びＰＰ樹
脂などを挙げることができる。

【００１５】次に、本発明の金属調塗装塗膜の製造方法
について詳細に説明する。かかる上記基材上に下塗り塗
膜を形成後に、この下塗り塗膜上に銀鏡反応による銀膜
を形成する。本製造方法では上述のような下塗り塗膜を
採用したため、基材上に特別な前処理を施すことなく、
下塗り塗膜に直接金属膜を形成できる。これより、生産
設備として連続作業工程を考慮すると、作業工程の短縮
より製造時間の短縮が図れるので有効である。また、工
程の短縮により設備投資費用やエリアの確保が低減でき
るので有効である。なお、下塗り塗膜はスプレー法、浸
漬法などで形成できる。また、上記銀膜の形成後に、ク
リア塗膜を形成することが好ましく、スプレー法、浸漬
方などで形成できる。更に、得られる金属調塗装塗膜
は、代表的には０．１〜０．３μｍ程度の厚さを有す
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００１７】（実施例１）図２に示すように、ＡＢＳ樹
脂（商品名「３００１Ｍ」、三菱レイヨン（株）製、サ
イズ：１５０×７０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）から成る基材１
の片面に、水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル
ポリオールとシリコン系のアルコシシラン混合溶液を使
用して、水酸基価９１［ｍｇＫＯＨ／ｇ］及び塩化スズ
（II）を２．０％含有するように調整された下塗り塗料
を塗装ガン５ａによりスプレー塗布し、８０℃で２０分
焼付けを行い、膜厚２０μｍ、水接触角６０°及び表面
粗度が０．０３１μｍの下塗り塗膜２を形成した。次い
で、下塗り塗膜２の上に金属イオン水溶液として１％濃
度のアンモニア性硝酸銀水溶液と、還元剤として３％硫
酸ヒドラジン水溶液をそれぞれ塗装ガン５ｂ及び５ｃを
用いて両者を同時に吹付け、銀イオンを還元させて、下
塗り塗膜２の表面に厚さ０．２μｍの金属膜３（銀膜）
を形成した。更に、余分な金属イオン水溶液及び還元剤
を純粋にて洗浄し、乾燥させた。その後、金属膜３の上
にクリア塗料（商品名「オリジプレートＺ」、オリジン
電気（株）製）をスプレー塗布し、８０℃で２０分焼き
付けを行い、膜厚３０μｍのクリア塗膜４を形成し、本
例の金属調塗装塗膜を得た。

【００１８】（実施例２）下塗り塗料の水酸基価を１６
１［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、水接触角を３５°及び表面粗度
を０．０３４μｍとした以外は、実施例１と同様の操作
を繰り返して、本例の金属調塗装塗膜を得た。

【００１９】（実施例３）下塗り塗料の水酸基価を２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、水接触角を２８°及び表面粗度
を０．０３８μｍとした以外は、実施例１と同様の操作
を繰り返して、本例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２０】（実施例４）下塗り塗料の水酸基価を２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、塩化スズ（II）の含有量を０．
１％、水接触角を２８°及び表面粗度を０．０３５μｍ
とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本
例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２１】（実施例５）下塗り塗料の水酸基価を２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、塩化スズ（II）の含有量を１．
２％、水接触角を２８°及び表面粗度を０．０３４μｍ
とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本
例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２２】（比較例１）下塗り塗料の水酸基価を４７
［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、水接触角を８５°及び表面粗度を
０．０３０μｍとした以外は、実施例１と同様の操作を
繰り返して、本例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２３】（比較例２）下塗り塗料の水酸基価を２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、塩化スズ（II）の含有量を２．
５％、水接触角を２８°及び表面粗度を０．０３６μｍ
とした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本
例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２４】（比較例３）下塗り塗料の水酸基価を２０
３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、塩化スズ（II）の含有量を０．
０５％、水接触角を２８°及び表面粗度を０．０３１μ
ｍとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、
本例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２５】（比較例４）下塗り塗料の水酸基価を２７
４［ｍｇＫＯＨ／ｇ］、水接触角を２３°及び表面粗度
を０．０４０μｍとした以外は、実施例１と同様の操作
を繰り返して、本例の金属調塗装塗膜を得た。

【００２６】＜評価試験方法＞実施例１〜５及び比較例
１〜４で得られた金属調塗装塗膜について、以下の評価
試験を行った。この結果を表１に示す。

【００２７】１）銀イオン水溶液なじみ性 下塗り塗膜の上に金属イオン水溶液として１％濃度のア
ンモニア性硝酸銀水溶液と、還元剤として３％硫酸ヒド
ラジン水溶液を同時に吹付けたときの、下塗り塗膜と銀
イオン水溶液とのなじみ性を評価した。表１に示すなじ
み性は、塗膜表面での水溶液のハジキ性の有無を以下の
基準により判断した。 ◎：ハジキの発生が全く無く銀イオン水溶液に良くなじ
む ○：ハジキの発生が無く銀イオン水溶液になじむ ×：ハジキが発生し銀イオン水溶液になじまない

【００２８】２）意匠性 金属調塗装塗膜の表面の光沢を以下の基準により判断し
た。 ◎：メッキと同様の光沢を有する ○：メッキには劣るが金属素地の光沢を有する ×：光沢が無い

【００２９】また、下塗り塗膜や基材自体の表面粗度に
よる意匠性への影響を評価するため、表面粗度の異なる
以下の５つの試料を用いて、上記実施例と同様の銀鏡反
応により、銀膜を形成し意匠性の評価を行った。これら
の結果を以下に示す。なお、判断基準（◎、○及び×）
は表１と同様である。 試験例１：表面粗度 ０．００４μｍのガラス板
意匠性：◎ 試験例２：表面粗度 ０．０２７μｍの中塗り塗装膜
意匠性：◎ 試験例３：表面粗度 ０．０９５μｍの電着塗装板
意匠性：◎ 試験例４：表面粗度 ０．１４８μｍのブリキ板
意匠性：○ 試験例５：表面粗度 ０．２００μｍの耐熱塗装膜
意匠性：×

【００３０】３）密着性 下塗り塗膜と金属膜との剥がれの有無を以下の基準によ
り判断した。 ○：剥がれが無い ×：剥がれがある

【００３１】

【表１】

【００３２】表１から明らかなように、実施例１〜５で
得られた金属調塗装塗膜は、本発明の範囲内にあり、銀
イオン水溶液なじみ性、意匠性及び密着性の全てが良好
であることがわかる。

【００３３】以上、本発明を好適実施例により詳細に説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能であ
る。例えば、基材の表面が下塗り塗膜と同程度の親水性
や表面粗度を有するときは、基材に直接銀膜を形成する
ことも可能である。また、基材、下塗り塗膜、金属膜及
びクリア塗膜のいずれにも滑剤、帯電防止剤、酸化防止
剤等の充填剤及び強化剤などの各種添加剤を適宜加える
ことができる。更に、これら基材、下塗り塗膜、金属膜
及びクリア塗膜の各層を多層構造としたり、複数層を組
合せて、所望の光沢や色合いなどを有する金属調塗装塗
膜を得ることもできる。更にまた、鱗片状顔料などを含
有して光輝感を付与することもできる。更にまた、上記
クリア塗膜は透明に限られず半透明であっても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、所定の親水性及び表面粗度を有する下塗り塗膜を用
いることとしたため、金属膜を形成する工程前に表面調
整層を形成するという特別な処理工程を必要とせず、単
純な工程で短時間に金属膜が形成され、安価且つ密着性
が良好である金属調塗装塗膜及びその製造方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属調塗装塗膜の塗装構成を示す概略図であ
る。

【図２】金属調塗装塗膜の製造方法の一例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 下塗り塗膜 ３ 金属膜 ４ クリア塗膜 ５ａ 下塗り用塗装ガン ５ｂ、５ｃ 金属イオン水溶液及び還元材用塗装ガン ５ｄ クリア塗膜用塗装ガン

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AE03 BB76Y CB05 DB37 DB48 DC13 EA05 EB01 EB22 EB32 EB35 EB51 EB55 EC01 EC54 4F100 AA05B AB01C AB24C AK36 AK41 AK74 AT00A BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C BA10D CC00B CC00D DD07B EH462 GB32 JB05B JK06 JL02 JM02C YY00B

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上に下塗り塗膜及び金属膜をこの順
   に被覆して成る金属調塗装塗膜であって、 上記下塗り塗膜は、水酸基価が９１〜２０３［ｍｇＫＯ
   Ｈ／ｇ］である塗料より形成され、表面粗度が０．００
   ４〜０．１４８μｍ、且つ水接触角が２８〜６０°であ
   り、上記金属膜を該下塗り塗膜上に直接被覆して成るこ
   とを特徴とする金属調塗装塗膜。
2. 【請求項２】 上記下塗り塗膜が、塩化スズ（II）を顔
   料重量濃度で０．１〜２．０％含有することを特徴とす
   る請求項１に記載の金属調塗装塗膜。
3. 【請求項３】 上記金属膜上にクリア塗膜を被覆するこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の金属調塗装塗
   膜。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つの項に記載
   の金属調塗装塗膜を製造する方法であって、 上記基材上に下塗り塗膜を形成後に、この下塗り塗膜上
   に銀鏡反応による銀膜を形成することを特徴とする金属
   調塗装塗膜の製造方法。
5. 【請求項５】 上記銀膜の形成後に、クリア塗膜を形成
   することを特徴とする請求項４に記載の金属調塗装塗膜
   の製造方法。