JP2004136237A - 外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法及び塗装物 - Google Patents
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Abstract
【課題】塗装膜に光が当たった時と、影の時とで異なった色相を示すこと。
【解決手段】めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成する外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法。この形成方法で形成される塗装物及びアルミニウムホィール。
【選択図】 なし
【解決手段】めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成する外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法。この形成方法で形成される塗装物及びアルミニウムホィール。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法及びこの方法により塗装された塗装物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体、アルミニウムホィールなどの高い意匠性が必要とされる分野においては、光輝性材料を含有する光輝性塗料を用いた塗膜が必要とされており、このような光輝性材料の一つとして、ハイライト部（塗膜を正面から見たとき）とシェード部（塗膜を斜めから見たとき）とでの異なる色相を発現する２色性を得るコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が知られている。このコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料とを併用できることが、特許第３０４７１２２号公報に記載されている。しかし、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料が、同一塗膜内に配向するため、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料の配向が混在してしまうため、光の有無で色が変わることはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許第３０４７１２２号公報では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料が、同一塗膜内に配向するため、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料の配向が混在してしまうため、光の有無で色が変わることはなかった。即ち、従来の塗装膜では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料の２色性を発現させるのに留まり、塗装膜に光が当たった時と、影の時とで異なった色相を示すことはなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、めっき調光沢を有する基材上に干渉性クリヤー塗膜を積層することにより、光が塗装物に当たった時には干渉性クリヤー塗膜の光輝感、キラキラが見え、曇天等光が塗装物に当たらないときには、ベースのめっき調光沢が見え、二つの意匠を楽しむことができる。
【０００５】
本発明は、より具体的には以下のようなものを提供する。
【０００６】
（１）めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成することを特徴とする外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法。
【０００７】
（２）前記被塗物として、鏡面反射率（６０°グロス）が８０％以上かつカラーベースのマンセルの明度が８以下の被塗物を使用することを特徴とする上記の塗膜の形成方法。
【０００８】
（３） 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、マンセルの明度が８以下のカラーベース塗膜を形成し、その上にめっき調ベース塗膜を形成したものである上記の塗膜の形成方法。
【０００９】
（４） 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、クリヤー塗膜を形成した後、金属蒸着又は金属・スパッタによって表面調整を行ったものである上記の塗膜の形成方法。
【００１０】
（５） 前記干渉性クリヤー塗膜の上に、さらにトップクリヤー塗膜を形成する上記のいずれか１項記載の塗膜の形成方法。
【００１１】
（６） 上記に記載の塗膜の形成方法により形成された塗装物。
【００１２】
（７） 上記に記載の塗膜の形成方法により形成されたアルミニウムホィール。
【００１３】
なお、本発明において被塗物とはめっき調光沢を有する処理を施した基材をいい、前記干渉性クリヤー塗膜を直接塗装する物を指す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
本発明の塗膜形成方法は、めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成することを特徴とする外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法である。
【００１６】
［基材］
基材としては、鉄、アルミニウム、銅又はこれらの合金等の金属類；ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料；ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂類や各種のＦＲＰ等のプラスチック材料；木材、繊維材料（紙、布等）等の天然又は合成材料等並びにこれらの加工品が挙げられる。
【００１７】
［プライマー塗膜］
基材上には、所望により、プライマー塗膜を形成する。プライマー塗膜を形成することにより、基材表面の色をマンセルの明度をＮ値８以下の暗色にしてもよい。プライマー塗膜では、溶剤プライマー系を用いてもよいし、粉体プライマー系を用いてもよいし、ゾル系を用いてもよい。溶剤プライマー系では、１０μｍ〜３０μｍの膜厚にするのが好ましい。
【００１８】
一方、粉体プライマー系は、ほとんどが不揮発分の粉末状塗料を被塗面上に分布させ、これを粉体の融点以上の温度で焼き付け、溶融、流展、硬化させて連続塗膜を形成させる方法をいう。粉体塗装では、高度な塗膜性能が期待でき、防食性が強い。粉体塗装としては、例えば、流動浸漬法、静電粉体塗装法、静電流動浸漬法等が挙げられ、本発明では何れを用いてもよい。
【００１９】
粉体プライマーに用いる塗料については制限がなく、公知の粉体塗装用塗料を適宜、選択して用いることができる。粉体塗料に用いられる樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。例えば、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、アクリル樹脂系等がある。例えば、日本ペイント製、パウダックスＰ２００、パウダックスＰ２５０、ビリューシア２０００、パウダックスＡ４００等を用いることができる。
【００２０】
［ベース塗装］
本発明の一実施態様では、プライマー塗膜上にカラーベース塗膜を塗布する。ベース色には当然、黒色、暗い灰色等の無彩色が含まれる。
【００２１】
ベース塗膜は、溶剤型塗料、水性塗料又は粉体型塗料により形成してもよい。ベース塗膜の形成に用いる塗料のビヒクル等は、後述する干渉性クリヤー塗膜のところで例示したものを使用できる。ベース塗膜には顔料、及び、必要に応じて添加剤を加えることができる。
【００２２】
［着色顔料］
本発明の一実施態様のベース塗膜には、着色顔料を含有することができる。このようなものとして、従来から塗料用として常用されているものが挙げることができ、例えば、有機顔料としては、例えば、アゾレーキ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジコ系顔料、ベリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、また、無機顔料としては、例えば、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、カーボンブラック等が挙げられる。着色顔料の添加量は、色相に合わせて任意に設定できる。また各種体質顔料等を併用することができる。
【００２３】
なお、着色顔料を用いる場合、顔料全体としての総含有量（ＰＷＣ）は、５０％未満が好ましく、３０％未満がより好ましい。５０％を超えると塗膜外観が低下する。
【００２４】
本発明の一実施態様の構成であるベース塗膜には、上記成分の他に、脂肪族アミドの潤滑分散体であるポリアミドワックスや酸化ポリエチレンを主体としたコロイド状分散体であるポリエチレンワックスである沈降防止剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、シリコンや有機高分子等の表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、架橋性重合体粒子（ミクロゲル）等を適宜添加することができる。これらの添加剤は、通常、ビヒクル１００質量部（固形分基準）に対して１５質量部以下の割合で配合することにより、塗料や塗膜の性能を改善することができる。
【００２５】
［めっき調光沢］
基材にめっき調光沢を付して被塗物を形成するためには、ベース塗膜状にめっき調ベース塗膜を形成してもよいし、アルミニウム・スパッタ等により金属膜を形成してもよい。めっき調ベース塗膜を形成する場合の色としては、マンセル表色系で、明度が８以下である色が用いられ、明度が５以下である色が好ましく用いられる。
【００２６】
めっき調光沢とは、鏡面反射率（６０°グロス）が８０％以上好ましくは１５０％以上であることを示す。鏡面反射率は、例えば図１に示す鏡面光沢度測定器で測定することができる。入射角θに対して、試料面からの鏡面反射光束ψｓを測定する。但し、同一条件における屈折率ｎ＝１．５６７のガラス表面の鏡面反射光束ψｏｓを基準として、その比で表わす。
【００２７】
【数１】
Ｇｓ（θ）＝（ψｓ／ψｏｓ）ｘ１００ （％）
【００２８】
図１で、光源Ｉから光が放出され、スリットＳ１を通過し、レンズＬ１を通り、入射角θで試料面に入射する。そして、試料面にて受光角ψで反射した光がレンズＬ２を通り、スリットＳ２を通過し、受光器Ｃに入射する。
【００２９】
鏡面反射率（６０°グロス）は、上記の数式にて、入射角θ及び受光角ψが６０°の場合の値をいう。
【００３０】
［めっき調ベース塗膜］
本発明の一実施態様では、カラーベース塗膜上にめっき調ベース塗膜を形成したものであってもよい。めっき調ベース塗膜を形成するには鱗片状アルミニウム顔料を使用する。このときのビヒクルは使用してもしなくても良く、鱗片状アルミニウム顔料１質量部に対して、ビヒクルを０〜１００質量部とする。塗膜の膜厚はビヒクルの比率によって変わり、０．１〜２０μｍ、好ましいめっき調塗膜は前記アルミニウム顔料１質量部に対して２〜１０質量部で膜厚は０．２〜２μｍとなる。
【００３１】
［クリヤー塗膜］
本発明の他の実施態様としては、前記基材が、金属素地をプライマー処理した後、クリヤー塗膜を形成する。クリヤー塗膜としては、通常クリヤー塗膜として用いられるものを用いる。クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料は、溶剤型、水性、または粉体型の様々な形態をとることができる。溶剤型塗料または水性塗料としては、一液型塗料を用いてもよいし、二液型ウレタン樹脂塗料等のような二液型塗料を用いてもよい。干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルが、クリヤー塗膜にも用いられる。もっとも、干渉性クリヤー塗膜と異なって、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が含まれている必要はない。
【００３２】
クリヤー塗膜は、５μｍ〜５０μｍの膜厚であることが好ましく、１０μｍ〜３０μｍの膜厚であることが更に好ましい。５μｍより薄いときには、外観不良及び塗膜性能低下が生じる。一方、５０μｍより厚いときには、作業性が低下することがあり、コストアップの原因となる。
【００３３】
本発明の他の実施態様では、金属素地をプライマー処理した後、クリヤー塗膜を形成し、このクリヤー塗膜上にアルミニウム等の金属による蒸着又は金属・スパッタによって表面調整を行い金属膜を形成する。金属膜の膜厚は、２０〜３００ｎｍであることが好ましく、４０〜２００ｎｍであることが更に好ましい。金属膜が２０ｎｍより薄いときには、金属膜が入射光を十分に反射することができない。一方、金属膜が３００ｎｍより厚いときには、ベース塗膜との付着製が悪くなり、また金属膜のワレが発生する。
【００３４】
金属蒸着とは、アルミニウム等の金属を真空中で蒸発させ製膜する方法をいう。金属・スパッタとは、スパッタリングでアルミニウム等の金属を成膜する方法をいう。スパッタリングとは、蒸着による薄膜製作の一方法であり、電極の間に放電によってプラズマを発生させ、生じた陽イオンをターゲットである陰極に衝突させ、陰極物質である原子を空間にはじき飛ばし（スパッタ）で蒸着させる。通常の蒸着に比べ、基板に入る膜物質のエネルギーが高いため、基板との密着性が良く緻密な膜が得られる。
【００３５】
［干渉性クリヤー塗膜］
本発明では、めっき調光沢を有する被塗物上に、所定のコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜が形成されている。干渉性クリヤー塗膜の膜厚は、５μｍ〜５０μｍである。膜厚が５０μｍより厚いときには、外光差による二色性が損なわれる。一方、膜厚が５μｍ未満のときには、コレステリック液晶ポリマーが干渉性クリヤー塗膜から突出し易くなる。
【００３６】
コレステリック液晶ポリマーは、観測する角度によっていろいろな色調を伴う連続的なカラーフロップがみられる。本発明の塗装物に光が当たったときには、この連続的なカラーフロップを見ることができる。
【００３７】
コレステリック液晶ポリマーの製造は、例えば、メタクリロイロキシ基またはアクリロイロキシ基を側鎖に有するポリオルガノシロキサン等の三次元架橋性ポリマーと液晶性物質を基材に、分子をそれぞれ平行な層に整えた後、螺旋構造とするために、電場または磁場により少しずつ異なる分子配向となるように層状に積み重ね、重合反応によって配向した分子を固定化し薄膜層を三次元架橋させた後、基材から分離し、続いて所望の粒子サイズに粉砕することにより得ることができる。
【００３８】
コレステリック液晶ポリマーは、螺旋構造を有しているため螺旋構造のピッチ幅、液晶の屈折率によって反射するスペクトル波長の範囲が決まり、特定範囲のスペクトル波長の反射光が、光波長に相当するピッチの螺旋構造に偏光した光線成分に分割され、螺旋の回転方向に従って反射成分と透過成分となる。視覚の変化が、螺旋のピッチを変えることになり、色が視覚の角度によって変化する。
【００３９】
上記コレステリック液晶ポリマーの平均長径は、１〜１００μｍであり、好ましくは１０〜７０μｍである。平均厚さは２〜１５μｍであり、好ましくは３〜１０μｍである。コレステリック液晶ポリマーの平均長径が１μｍより小さいときには、取り扱いが困難になる。一方、コレステリック液晶ポリマーの平均長径が１００μｍより大きいと、コレステリック液晶ポリマーが干渉性クリヤー塗膜より突出し易くなる。
【００４０】
本発明では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含み、１〜１０質量％含むことが好ましい。コレステリック液晶ポリマーが塗料中の樹脂固形分に対して０．１質量未満しか含まないときには、光が塗装物に当たっても、キラキラした光輝感やコレステリック液晶ポリマーのカラーフリップフロップが十分に発揮することができない。一方、コレステリック液晶ポリマーが塗料中の樹脂固形分に対して２０質量％より多く含むときには、干渉性クリヤー塗膜を平坦に形成し難くなる。
【００４１】
コレステリック液晶ポリマーとしては、好ましくは、ヘリコーン（ＨＥＬＩＣＯＮＥ） ＨＣ（独ワッカーケミー社、輸入元：旭化成ワッカーシリコーン（株）、販売元：山本通産（株））を用いることができる。ヘリコーン ＨＣには、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、Ｓｃａｒａｂｅｕｓ，Ｊａｄｅ、Ｍａｐｌｅの種類があり、所望に応じて何れを用いてもよい。
【００４２】
コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料は、ＨＥＬＩＣＯＮＥシリーズとして「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＳＡＰＰＨＩＲＥ（青色〜暗色）」、「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＳＣＡＲＡＢＥＵＳ（緑色〜青色）」、「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＪＡＤＥ（金色〜緑がかった青色）」または「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＭＡＰＬＥ」（赤銅色〜緑色）が、独ワッカーケミー社（輸入元：旭化成ワッカーシリコーン（株）、販売元：山本通産（株））より市販しているものを使用することができる。
【００４３】
本発明の干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルは、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が分散するものであって、塗膜形成用樹脂と必要に応じて架橋剤とから構成される。
【００４４】
上記干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルを構成する塗膜形成用樹脂としては、例えば、（ａ）アクリル樹脂、（ｂ）ポリエステル樹脂、（ｃ）フッ素樹脂、（ｄ）ポリウレタン樹脂が挙げられ、特に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂が好ましく用いられる。これらは、２種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記塗膜形成用樹脂には、硬化性を有するタイプとラッカータイプとがあるが、通常硬化性を有するタイプのものが使用される。硬化性を有するタイプの場合には、アミノ樹脂や（ブロック）ポリイソシアネート化合物、アミン系、ポリアミド系、多価カルボン酸等の架橋剤と混合して使用に供され、加熱または常温で硬化反応を進行させることができる。また、硬化性を有しないタイプの塗膜形成用樹脂を、硬化性を有するタイプと併用することも可能である。
【００４５】
（ａ）アクリル樹脂
上記アクリル樹脂としては、アクリル系モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を挙げることができる。上記共重合に使用し得るアクリル系モノマーとしては、アクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、２−エチルヘキシル、ラウリル、フェニル、ベンジル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル等のエステル化物、アクリル酸またはメタクリル酸２−ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびＮ−メチロールアクリルアミド、などがある。これらと共重合可能な他のエチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニルなどがある。
【００４６】
（ｂ）ポリエステル樹脂
ポリエステル樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、例えば、多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して得られた縮合物が挙げられる。多塩基酸としては、例えば、飽和多塩基酸、不飽和多塩基酸等が挙げられ、飽和多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等が挙げられ、不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、二価アルコール、三価アルコール等が挙げられ、二価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられ、三価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
【００４７】
（ｃ）フッ素樹脂
フッ素樹脂としては、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂のいずれかまたはこれらの混合体、フルオロオレフィンとヒドロキシ基含有の重合性化合およびその他の共重合可能なビニル系化合物からなる単量体を共重合させて得られる各種フッ素系共重合体からなる樹脂を挙げることができる。
【００４８】
（ｄ）ポリウレタン樹脂
上記ポリウレタン樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の各種ポリオール成分とポリイソシアネート化合物とによって得られるウレタン結合を有する樹脂を挙げることができる。上記ポリイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、及びその混合物（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、及びその混合物（ＭＤＩ）、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ジシクロへキシルメタン・ジイソシアネート（水素化ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、へキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアネート（ＨＸＤＩ）等を挙げることができる。
【００４９】
上記ビヒクルが架橋剤を含む場合、塗膜形成用樹脂と架橋剤の割合としては、固形分換算で塗膜形成用樹脂が９０〜５０質量％、架橋剤が１０〜５０質量％であり、好ましくは塗膜形成用樹脂が８５〜６０質量％であり、架橋剤が１５〜４０質量％である。架橋剤が１０質量％未満では（塗膜形成用樹脂が９０質量％を超えると）、塗膜中の架橋が十分でない。一方、架橋剤が５０質量％を超えると（塗膜形成用樹脂が５０質量％未満では）、光輝性塗料組成物の貯蔵安定性が低下するとともに硬化速度が大きくなるため、塗膜外観が悪くなる。
【００５０】
本発明で用いられる干渉性クリヤー塗料には、必要に応じて、その透明性を損なわない範囲で、着色顔料、体質顔料、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【００５１】
干渉性クリヤー塗膜には、上記コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料以外のその他の光輝性顔料として、従来から塗料用として常用されているものを含有することができる。このようなものとして、例えば、アルミニウム箔顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、グラファイト顔料、金属チタンフレーク顔料、ステンレスフレーク顔料、板状酸化鉄顔料、金属めっきガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、およびホログラム顔料等を挙げることができる。上記その他の光輝性顔料は、上記コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料および上記異色相干渉マイカ顔料の効果を妨げない範囲の任意の添加量で、含有することができる。
【００５２】
干渉性クリヤー塗膜は、上記構成成分を、通常、溶剤に溶解または分散した態様で提供される。溶剤としては、ビヒクルを溶解または分散するものであればよく、有機溶剤および／または水を使用し得る。有機溶剤としては、塗料分野において通常用いられるものを挙げることができる。例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ等のエステル類、アルコール類等を例示できる。環境面の観点から有機溶剤の使用が規制されている場合には、水を用いることが好ましい。この場合、適量の親水性有機溶剤を含有させてもよい。
【００５３】
干渉性クリヤー塗膜の上にさらにトップクリヤー塗膜を設けてもよい。トップクリヤー塗料としては、上塗り用として一般に使用されているものを用いることができ、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂およびこれらの変性樹脂等から選ばれた少なくとも１種の熱硬化性樹脂と前述の架橋剤とを混合したものを用いることができるが、特公平８−１９３１５号公報に記載されたカルボシキル基含有ポリマーとエポキシ基含有ポリマーとを含有するクリヤー塗料が、耐酸性雨対策およびＷ／Ｗ法でベースコート層との溶解性の差を大きくすると塗装した際にベースコート層における光輝性顔料の配向を乱さないという観点から好ましく用いられる。また、これらのクリヤー塗料は、必要に応じて、その透明性を損なわない範囲で、着色顔料、体質顔料、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【００５４】
トップクリヤー塗膜は、有機溶剤型、水性又は粉体型、何れの形態であってもよい。有機溶剤型及び水性塗料としては、一液型であってもよいし、二液型ウレタン樹脂塗料のような二液型であってもよい。
【００５５】
上記各塗膜を形成するために用いる塗装方法は特に限定されないが、用いる塗料が液体の場合にはスプレー法（エアー霧化法又は回転霧化法）等が、粉体の場合には静電塗装法が好ましい。
【００５６】
［塗装物］
本発明の塗装物は、既述した塗膜の形成方法によって得られる。この塗装物は基材上に形成されたものであって、塗装物を構成する塗装膜は、化成皮膜、プライマー、カラーベース塗膜又はクリヤー塗膜、そして、めっき調ベース塗膜又は金属膜を形成して被塗物とし、この上に干渉性クリヤー塗膜を形成する。更に、所望により、トップクリヤー塗膜を形成しても良い。各塗膜の複合効果として、太陽光などの光が当たったときには、コレステリック液晶ポリマーの干渉色を楽しむことができ、曇天のような光が翳ったときには、ベース塗膜又は金属膜が見え、光の強弱による独得の２色性を楽しむことができる。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。なお、配合量は特に断りのないかぎり質量部を表す。
【００５８】
［実施例１］
ＪＩＳ Ａ５０５２Ｐのアルミニウム板（０．８ｍｍ厚、７０ｍｍ×１５０ｍｍ）にクロム酸クロメートを使用して化成処理した後、プライマーとしてパウダックスＡ−４００クリヤー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が８０乃至１００μｍとなるように静電塗装した。次いで、被塗物表面温度、１６０℃で２０分間焼き付けた。これにより、アルミニウム板に防錆プライマー塗装を行った。
【００５９】
［カラーベース塗装］
次いで、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ベースの各色（表１に示す）（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が１５〜２０μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。なお、スーパーラック（日本ペイント製品）はアクリル−メラミン系塗料である。
【００６０】
［メッキベース塗装］
次いで、スーパーラック５０００ スウォードシルバー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が０．１〜１μｍとなるように塗装した。
【００６１】
［干渉性クリヤー塗装］
そして、アクリル−メラミン系塗料、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ クリヤー（日本ペイント社製）にヘリコーンＨＣＳ、ワッカーケミー社製（コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料）５質量％（対樹脂固形分）を混合した干渉性クリヤー塗料を乾燥膜厚が１０〜１５μｍとなるようにエアースプレー塗装し１４０℃にて２０分間焼付した。
【００６２】
［トップクリヤー塗装］
干渉性クリヤー塗装の上にスーパーラック５０００ ＡＷ−１０ クリヤー（アクリル−メラミン系）を乾燥膜２０〜３０μｍとなるように塗装した。１４０℃で２０分間、焼き付けた。
【００６３】
［実施例２］
［被塗基材の調製］
アルミニウムホイール切断片（スポーク部、１／５にカット）を、クロム酸クロメートを使用して化成処理した後、プライマーとしてパウダックスＡ−４００クリヤー（日本ペイント）社製を乾燥膜厚が３０乃至１５０μｍとなるように静電塗装した。次いで、被塗物表面温度、１６０℃で２０分間焼き付けた。
【００６４】
［ベース塗装］
次いで、光輝性顔料入りのスーパーラック５０００ ＡＳ−７０ベースクリヤー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が５〜３０μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。なお、スーパーラック（日本ペイント製品）はアクリル−メラミン系塗料である。
【００６５】
［アルミニウムによるスパッタリング］
次いで、アルミニウムによるスパッタリングを行った。平均膜厚は１００ｎｍであった。
【００６６】
［干渉性クリヤー塗装］
そして、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ クリヤーにヘリコーンＨＣ Ｓｃａｒａｂｅｕｓ（ワッカーケミー社製）、５質量％（対樹脂固形分）が混合したクリヤー塗装を乾燥膜厚が１０〜１５μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。
【００６７】
［トップクリヤー塗装］
クリヤー塗装の上にスーパーラック５０００ ＡＷ−１０ クリヤーを乾燥膜厚が平面２０〜３０μｍ（縦面５μｍ以上。構造上膜厚には差が出る。）となるように塗装した。１４０℃で２０分間、焼き付けた。
【００６８】
［評価方法］
２色性：試験板の塗装面を太陽光にかざして試験板の角度を変えて行く。最も太陽光の反射が強い角度では金属的なギラギラした反射であるが、そこから少し角度がずれると、干渉性クリヤー塗膜中に含まれるコレステリック液晶ポリマー独特のキラキラした発色が見える。更に試験板の角度を変えて太陽光が全く当たらなくなる（影になる）と、落ち着いためっき調等のメタリック感ある色彩となる。上記キラキラした発色と、メタリック感ある色彩とが明確に現れる場合に２色性ありと判断する。
【００６９】
１・・・２色性なし。
２・・・２色性ややあり。
３・・・２色性やや良好。
【００７０】
結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
【発明の効果】
本発明の塗膜形成方法により形成した塗装物は、めっき調光沢を有する被塗物上に、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を含有する干渉性クリヤー塗膜が形成されているため、光が塗装物に強く当たったときには干渉性クリヤー塗膜の光輝感、キラキラが見え、日影、曇天等、塗装物に当たる光が弱いときにはベースのめっき調等の光沢が見える。したがって、光の強弱による独特の２色性を楽しむことができる。
【００７３】
本発明の塗膜形成方法により上記２色性を有する塗装物を形成することができるため、自動車用アルミニウムホイールを始め、自動車、二輪車等の乗物外板、容器外面、コイルコーティング、各種家電等の光輝感が好まれる塗装物に好適に使用できる。特に、自動車用アルミニウムホイール等の凹凸を有する構造物に塗装した場合は、太陽等の光源に対する角度が部分部分によって変わるため、上記２色性の連続的な変化を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鏡面光沢度測定器の概略図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法及びこの方法により塗装された塗装物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体、アルミニウムホィールなどの高い意匠性が必要とされる分野においては、光輝性材料を含有する光輝性塗料を用いた塗膜が必要とされており、このような光輝性材料の一つとして、ハイライト部（塗膜を正面から見たとき）とシェード部（塗膜を斜めから見たとき）とでの異なる色相を発現する２色性を得るコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が知られている。このコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料とを併用できることが、特許第３０４７１２２号公報に記載されている。しかし、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料が、同一塗膜内に配向するため、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料の配向が混在してしまうため、光の有無で色が変わることはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許第３０４７１２２号公報では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料が、同一塗膜内に配向するため、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料と干渉顔料の配向が混在してしまうため、光の有無で色が変わることはなかった。即ち、従来の塗装膜では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料の２色性を発現させるのに留まり、塗装膜に光が当たった時と、影の時とで異なった色相を示すことはなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、めっき調光沢を有する基材上に干渉性クリヤー塗膜を積層することにより、光が塗装物に当たった時には干渉性クリヤー塗膜の光輝感、キラキラが見え、曇天等光が塗装物に当たらないときには、ベースのめっき調光沢が見え、二つの意匠を楽しむことができる。
【０００５】
本発明は、より具体的には以下のようなものを提供する。
【０００６】
（１）めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成することを特徴とする外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法。
【０００７】
（２）前記被塗物として、鏡面反射率（６０°グロス）が８０％以上かつカラーベースのマンセルの明度が８以下の被塗物を使用することを特徴とする上記の塗膜の形成方法。
【０００８】
（３） 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、マンセルの明度が８以下のカラーベース塗膜を形成し、その上にめっき調ベース塗膜を形成したものである上記の塗膜の形成方法。
【０００９】
（４） 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、クリヤー塗膜を形成した後、金属蒸着又は金属・スパッタによって表面調整を行ったものである上記の塗膜の形成方法。
【００１０】
（５） 前記干渉性クリヤー塗膜の上に、さらにトップクリヤー塗膜を形成する上記のいずれか１項記載の塗膜の形成方法。
【００１１】
（６） 上記に記載の塗膜の形成方法により形成された塗装物。
【００１２】
（７） 上記に記載の塗膜の形成方法により形成されたアルミニウムホィール。
【００１３】
なお、本発明において被塗物とはめっき調光沢を有する処理を施した基材をいい、前記干渉性クリヤー塗膜を直接塗装する物を指す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
本発明の塗膜形成方法は、めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成することを特徴とする外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法である。
【００１６】
［基材］
基材としては、鉄、アルミニウム、銅又はこれらの合金等の金属類；ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料；ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂類や各種のＦＲＰ等のプラスチック材料；木材、繊維材料（紙、布等）等の天然又は合成材料等並びにこれらの加工品が挙げられる。
【００１７】
［プライマー塗膜］
基材上には、所望により、プライマー塗膜を形成する。プライマー塗膜を形成することにより、基材表面の色をマンセルの明度をＮ値８以下の暗色にしてもよい。プライマー塗膜では、溶剤プライマー系を用いてもよいし、粉体プライマー系を用いてもよいし、ゾル系を用いてもよい。溶剤プライマー系では、１０μｍ〜３０μｍの膜厚にするのが好ましい。
【００１８】
一方、粉体プライマー系は、ほとんどが不揮発分の粉末状塗料を被塗面上に分布させ、これを粉体の融点以上の温度で焼き付け、溶融、流展、硬化させて連続塗膜を形成させる方法をいう。粉体塗装では、高度な塗膜性能が期待でき、防食性が強い。粉体塗装としては、例えば、流動浸漬法、静電粉体塗装法、静電流動浸漬法等が挙げられ、本発明では何れを用いてもよい。
【００１９】
粉体プライマーに用いる塗料については制限がなく、公知の粉体塗装用塗料を適宜、選択して用いることができる。粉体塗料に用いられる樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。例えば、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、アクリル樹脂系等がある。例えば、日本ペイント製、パウダックスＰ２００、パウダックスＰ２５０、ビリューシア２０００、パウダックスＡ４００等を用いることができる。
【００２０】
［ベース塗装］
本発明の一実施態様では、プライマー塗膜上にカラーベース塗膜を塗布する。ベース色には当然、黒色、暗い灰色等の無彩色が含まれる。
【００２１】
ベース塗膜は、溶剤型塗料、水性塗料又は粉体型塗料により形成してもよい。ベース塗膜の形成に用いる塗料のビヒクル等は、後述する干渉性クリヤー塗膜のところで例示したものを使用できる。ベース塗膜には顔料、及び、必要に応じて添加剤を加えることができる。
【００２２】
［着色顔料］
本発明の一実施態様のベース塗膜には、着色顔料を含有することができる。このようなものとして、従来から塗料用として常用されているものが挙げることができ、例えば、有機顔料としては、例えば、アゾレーキ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジコ系顔料、ベリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、また、無機顔料としては、例えば、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、カーボンブラック等が挙げられる。着色顔料の添加量は、色相に合わせて任意に設定できる。また各種体質顔料等を併用することができる。
【００２３】
なお、着色顔料を用いる場合、顔料全体としての総含有量（ＰＷＣ）は、５０％未満が好ましく、３０％未満がより好ましい。５０％を超えると塗膜外観が低下する。
【００２４】
本発明の一実施態様の構成であるベース塗膜には、上記成分の他に、脂肪族アミドの潤滑分散体であるポリアミドワックスや酸化ポリエチレンを主体としたコロイド状分散体であるポリエチレンワックスである沈降防止剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、シリコンや有機高分子等の表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、架橋性重合体粒子（ミクロゲル）等を適宜添加することができる。これらの添加剤は、通常、ビヒクル１００質量部（固形分基準）に対して１５質量部以下の割合で配合することにより、塗料や塗膜の性能を改善することができる。
【００２５】
［めっき調光沢］
基材にめっき調光沢を付して被塗物を形成するためには、ベース塗膜状にめっき調ベース塗膜を形成してもよいし、アルミニウム・スパッタ等により金属膜を形成してもよい。めっき調ベース塗膜を形成する場合の色としては、マンセル表色系で、明度が８以下である色が用いられ、明度が５以下である色が好ましく用いられる。
【００２６】
めっき調光沢とは、鏡面反射率（６０°グロス）が８０％以上好ましくは１５０％以上であることを示す。鏡面反射率は、例えば図１に示す鏡面光沢度測定器で測定することができる。入射角θに対して、試料面からの鏡面反射光束ψｓを測定する。但し、同一条件における屈折率ｎ＝１．５６７のガラス表面の鏡面反射光束ψｏｓを基準として、その比で表わす。
【００２７】
【数１】
Ｇｓ（θ）＝（ψｓ／ψｏｓ）ｘ１００ （％）
【００２８】
図１で、光源Ｉから光が放出され、スリットＳ１を通過し、レンズＬ１を通り、入射角θで試料面に入射する。そして、試料面にて受光角ψで反射した光がレンズＬ２を通り、スリットＳ２を通過し、受光器Ｃに入射する。
【００２９】
鏡面反射率（６０°グロス）は、上記の数式にて、入射角θ及び受光角ψが６０°の場合の値をいう。
【００３０】
［めっき調ベース塗膜］
本発明の一実施態様では、カラーベース塗膜上にめっき調ベース塗膜を形成したものであってもよい。めっき調ベース塗膜を形成するには鱗片状アルミニウム顔料を使用する。このときのビヒクルは使用してもしなくても良く、鱗片状アルミニウム顔料１質量部に対して、ビヒクルを０〜１００質量部とする。塗膜の膜厚はビヒクルの比率によって変わり、０．１〜２０μｍ、好ましいめっき調塗膜は前記アルミニウム顔料１質量部に対して２〜１０質量部で膜厚は０．２〜２μｍとなる。
【００３１】
［クリヤー塗膜］
本発明の他の実施態様としては、前記基材が、金属素地をプライマー処理した後、クリヤー塗膜を形成する。クリヤー塗膜としては、通常クリヤー塗膜として用いられるものを用いる。クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料は、溶剤型、水性、または粉体型の様々な形態をとることができる。溶剤型塗料または水性塗料としては、一液型塗料を用いてもよいし、二液型ウレタン樹脂塗料等のような二液型塗料を用いてもよい。干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルが、クリヤー塗膜にも用いられる。もっとも、干渉性クリヤー塗膜と異なって、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が含まれている必要はない。
【００３２】
クリヤー塗膜は、５μｍ〜５０μｍの膜厚であることが好ましく、１０μｍ〜３０μｍの膜厚であることが更に好ましい。５μｍより薄いときには、外観不良及び塗膜性能低下が生じる。一方、５０μｍより厚いときには、作業性が低下することがあり、コストアップの原因となる。
【００３３】
本発明の他の実施態様では、金属素地をプライマー処理した後、クリヤー塗膜を形成し、このクリヤー塗膜上にアルミニウム等の金属による蒸着又は金属・スパッタによって表面調整を行い金属膜を形成する。金属膜の膜厚は、２０〜３００ｎｍであることが好ましく、４０〜２００ｎｍであることが更に好ましい。金属膜が２０ｎｍより薄いときには、金属膜が入射光を十分に反射することができない。一方、金属膜が３００ｎｍより厚いときには、ベース塗膜との付着製が悪くなり、また金属膜のワレが発生する。
【００３４】
金属蒸着とは、アルミニウム等の金属を真空中で蒸発させ製膜する方法をいう。金属・スパッタとは、スパッタリングでアルミニウム等の金属を成膜する方法をいう。スパッタリングとは、蒸着による薄膜製作の一方法であり、電極の間に放電によってプラズマを発生させ、生じた陽イオンをターゲットである陰極に衝突させ、陰極物質である原子を空間にはじき飛ばし（スパッタ）で蒸着させる。通常の蒸着に比べ、基板に入る膜物質のエネルギーが高いため、基板との密着性が良く緻密な膜が得られる。
【００３５】
［干渉性クリヤー塗膜］
本発明では、めっき調光沢を有する被塗物上に、所定のコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜が形成されている。干渉性クリヤー塗膜の膜厚は、５μｍ〜５０μｍである。膜厚が５０μｍより厚いときには、外光差による二色性が損なわれる。一方、膜厚が５μｍ未満のときには、コレステリック液晶ポリマーが干渉性クリヤー塗膜から突出し易くなる。
【００３６】
コレステリック液晶ポリマーは、観測する角度によっていろいろな色調を伴う連続的なカラーフロップがみられる。本発明の塗装物に光が当たったときには、この連続的なカラーフロップを見ることができる。
【００３７】
コレステリック液晶ポリマーの製造は、例えば、メタクリロイロキシ基またはアクリロイロキシ基を側鎖に有するポリオルガノシロキサン等の三次元架橋性ポリマーと液晶性物質を基材に、分子をそれぞれ平行な層に整えた後、螺旋構造とするために、電場または磁場により少しずつ異なる分子配向となるように層状に積み重ね、重合反応によって配向した分子を固定化し薄膜層を三次元架橋させた後、基材から分離し、続いて所望の粒子サイズに粉砕することにより得ることができる。
【００３８】
コレステリック液晶ポリマーは、螺旋構造を有しているため螺旋構造のピッチ幅、液晶の屈折率によって反射するスペクトル波長の範囲が決まり、特定範囲のスペクトル波長の反射光が、光波長に相当するピッチの螺旋構造に偏光した光線成分に分割され、螺旋の回転方向に従って反射成分と透過成分となる。視覚の変化が、螺旋のピッチを変えることになり、色が視覚の角度によって変化する。
【００３９】
上記コレステリック液晶ポリマーの平均長径は、１〜１００μｍであり、好ましくは１０〜７０μｍである。平均厚さは２〜１５μｍであり、好ましくは３〜１０μｍである。コレステリック液晶ポリマーの平均長径が１μｍより小さいときには、取り扱いが困難になる。一方、コレステリック液晶ポリマーの平均長径が１００μｍより大きいと、コレステリック液晶ポリマーが干渉性クリヤー塗膜より突出し易くなる。
【００４０】
本発明では、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含み、１〜１０質量％含むことが好ましい。コレステリック液晶ポリマーが塗料中の樹脂固形分に対して０．１質量未満しか含まないときには、光が塗装物に当たっても、キラキラした光輝感やコレステリック液晶ポリマーのカラーフリップフロップが十分に発揮することができない。一方、コレステリック液晶ポリマーが塗料中の樹脂固形分に対して２０質量％より多く含むときには、干渉性クリヤー塗膜を平坦に形成し難くなる。
【００４１】
コレステリック液晶ポリマーとしては、好ましくは、ヘリコーン（ＨＥＬＩＣＯＮＥ） ＨＣ（独ワッカーケミー社、輸入元：旭化成ワッカーシリコーン（株）、販売元：山本通産（株））を用いることができる。ヘリコーン ＨＣには、Ｓａｐｐｈｉｒｅ、Ｓｃａｒａｂｅｕｓ，Ｊａｄｅ、Ｍａｐｌｅの種類があり、所望に応じて何れを用いてもよい。
【００４２】
コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料は、ＨＥＬＩＣＯＮＥシリーズとして「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＳＡＰＰＨＩＲＥ（青色〜暗色）」、「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＳＣＡＲＡＢＥＵＳ（緑色〜青色）」、「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＪＡＤＥ（金色〜緑がかった青色）」または「ＨＥＬＩＣＯＮＥ ＭＡＰＬＥ」（赤銅色〜緑色）が、独ワッカーケミー社（輸入元：旭化成ワッカーシリコーン（株）、販売元：山本通産（株））より市販しているものを使用することができる。
【００４３】
本発明の干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルは、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料が分散するものであって、塗膜形成用樹脂と必要に応じて架橋剤とから構成される。
【００４４】
上記干渉性クリヤー塗膜に含まれるビヒクルを構成する塗膜形成用樹脂としては、例えば、（ａ）アクリル樹脂、（ｂ）ポリエステル樹脂、（ｃ）フッ素樹脂、（ｄ）ポリウレタン樹脂が挙げられ、特に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂が好ましく用いられる。これらは、２種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記塗膜形成用樹脂には、硬化性を有するタイプとラッカータイプとがあるが、通常硬化性を有するタイプのものが使用される。硬化性を有するタイプの場合には、アミノ樹脂や（ブロック）ポリイソシアネート化合物、アミン系、ポリアミド系、多価カルボン酸等の架橋剤と混合して使用に供され、加熱または常温で硬化反応を進行させることができる。また、硬化性を有しないタイプの塗膜形成用樹脂を、硬化性を有するタイプと併用することも可能である。
【００４５】
（ａ）アクリル樹脂
上記アクリル樹脂としては、アクリル系モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を挙げることができる。上記共重合に使用し得るアクリル系モノマーとしては、アクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、２−エチルヘキシル、ラウリル、フェニル、ベンジル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル等のエステル化物、アクリル酸またはメタクリル酸２−ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびＮ−メチロールアクリルアミド、などがある。これらと共重合可能な他のエチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニルなどがある。
【００４６】
（ｂ）ポリエステル樹脂
ポリエステル樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、例えば、多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して得られた縮合物が挙げられる。多塩基酸としては、例えば、飽和多塩基酸、不飽和多塩基酸等が挙げられ、飽和多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等が挙げられ、不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。多価アルコールとしては、例えば、二価アルコール、三価アルコール等が挙げられ、二価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられ、三価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
【００４７】
（ｃ）フッ素樹脂
フッ素樹脂としては、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂のいずれかまたはこれらの混合体、フルオロオレフィンとヒドロキシ基含有の重合性化合およびその他の共重合可能なビニル系化合物からなる単量体を共重合させて得られる各種フッ素系共重合体からなる樹脂を挙げることができる。
【００４８】
（ｄ）ポリウレタン樹脂
上記ポリウレタン樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の各種ポリオール成分とポリイソシアネート化合物とによって得られるウレタン結合を有する樹脂を挙げることができる。上記ポリイソシアネート化合物としては、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、及びその混合物（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、及びその混合物（ＭＤＩ）、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ジシクロへキシルメタン・ジイソシアネート（水素化ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、へキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアネート（ＨＸＤＩ）等を挙げることができる。
【００４９】
上記ビヒクルが架橋剤を含む場合、塗膜形成用樹脂と架橋剤の割合としては、固形分換算で塗膜形成用樹脂が９０〜５０質量％、架橋剤が１０〜５０質量％であり、好ましくは塗膜形成用樹脂が８５〜６０質量％であり、架橋剤が１５〜４０質量％である。架橋剤が１０質量％未満では（塗膜形成用樹脂が９０質量％を超えると）、塗膜中の架橋が十分でない。一方、架橋剤が５０質量％を超えると（塗膜形成用樹脂が５０質量％未満では）、光輝性塗料組成物の貯蔵安定性が低下するとともに硬化速度が大きくなるため、塗膜外観が悪くなる。
【００５０】
本発明で用いられる干渉性クリヤー塗料には、必要に応じて、その透明性を損なわない範囲で、着色顔料、体質顔料、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【００５１】
干渉性クリヤー塗膜には、上記コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料以外のその他の光輝性顔料として、従来から塗料用として常用されているものを含有することができる。このようなものとして、例えば、アルミニウム箔顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、グラファイト顔料、金属チタンフレーク顔料、ステンレスフレーク顔料、板状酸化鉄顔料、金属めっきガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、およびホログラム顔料等を挙げることができる。上記その他の光輝性顔料は、上記コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料および上記異色相干渉マイカ顔料の効果を妨げない範囲の任意の添加量で、含有することができる。
【００５２】
干渉性クリヤー塗膜は、上記構成成分を、通常、溶剤に溶解または分散した態様で提供される。溶剤としては、ビヒクルを溶解または分散するものであればよく、有機溶剤および／または水を使用し得る。有機溶剤としては、塗料分野において通常用いられるものを挙げることができる。例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ等のエステル類、アルコール類等を例示できる。環境面の観点から有機溶剤の使用が規制されている場合には、水を用いることが好ましい。この場合、適量の親水性有機溶剤を含有させてもよい。
【００５３】
干渉性クリヤー塗膜の上にさらにトップクリヤー塗膜を設けてもよい。トップクリヤー塗料としては、上塗り用として一般に使用されているものを用いることができ、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂およびこれらの変性樹脂等から選ばれた少なくとも１種の熱硬化性樹脂と前述の架橋剤とを混合したものを用いることができるが、特公平８−１９３１５号公報に記載されたカルボシキル基含有ポリマーとエポキシ基含有ポリマーとを含有するクリヤー塗料が、耐酸性雨対策およびＷ／Ｗ法でベースコート層との溶解性の差を大きくすると塗装した際にベースコート層における光輝性顔料の配向を乱さないという観点から好ましく用いられる。また、これらのクリヤー塗料は、必要に応じて、その透明性を損なわない範囲で、着色顔料、体質顔料、改質剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を配合することが可能である。
【００５４】
トップクリヤー塗膜は、有機溶剤型、水性又は粉体型、何れの形態であってもよい。有機溶剤型及び水性塗料としては、一液型であってもよいし、二液型ウレタン樹脂塗料のような二液型であってもよい。
【００５５】
上記各塗膜を形成するために用いる塗装方法は特に限定されないが、用いる塗料が液体の場合にはスプレー法（エアー霧化法又は回転霧化法）等が、粉体の場合には静電塗装法が好ましい。
【００５６】
［塗装物］
本発明の塗装物は、既述した塗膜の形成方法によって得られる。この塗装物は基材上に形成されたものであって、塗装物を構成する塗装膜は、化成皮膜、プライマー、カラーベース塗膜又はクリヤー塗膜、そして、めっき調ベース塗膜又は金属膜を形成して被塗物とし、この上に干渉性クリヤー塗膜を形成する。更に、所望により、トップクリヤー塗膜を形成しても良い。各塗膜の複合効果として、太陽光などの光が当たったときには、コレステリック液晶ポリマーの干渉色を楽しむことができ、曇天のような光が翳ったときには、ベース塗膜又は金属膜が見え、光の強弱による独得の２色性を楽しむことができる。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。なお、配合量は特に断りのないかぎり質量部を表す。
【００５８】
［実施例１］
ＪＩＳ Ａ５０５２Ｐのアルミニウム板（０．８ｍｍ厚、７０ｍｍ×１５０ｍｍ）にクロム酸クロメートを使用して化成処理した後、プライマーとしてパウダックスＡ−４００クリヤー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が８０乃至１００μｍとなるように静電塗装した。次いで、被塗物表面温度、１６０℃で２０分間焼き付けた。これにより、アルミニウム板に防錆プライマー塗装を行った。
【００５９】
［カラーベース塗装］
次いで、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ベースの各色（表１に示す）（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が１５〜２０μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。なお、スーパーラック（日本ペイント製品）はアクリル−メラミン系塗料である。
【００６０】
［メッキベース塗装］
次いで、スーパーラック５０００ スウォードシルバー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が０．１〜１μｍとなるように塗装した。
【００６１】
［干渉性クリヤー塗装］
そして、アクリル−メラミン系塗料、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ クリヤー（日本ペイント社製）にヘリコーンＨＣＳ、ワッカーケミー社製（コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料）５質量％（対樹脂固形分）を混合した干渉性クリヤー塗料を乾燥膜厚が１０〜１５μｍとなるようにエアースプレー塗装し１４０℃にて２０分間焼付した。
【００６２】
［トップクリヤー塗装］
干渉性クリヤー塗装の上にスーパーラック５０００ ＡＷ−１０ クリヤー（アクリル−メラミン系）を乾燥膜２０〜３０μｍとなるように塗装した。１４０℃で２０分間、焼き付けた。
【００６３】
［実施例２］
［被塗基材の調製］
アルミニウムホイール切断片（スポーク部、１／５にカット）を、クロム酸クロメートを使用して化成処理した後、プライマーとしてパウダックスＡ−４００クリヤー（日本ペイント）社製を乾燥膜厚が３０乃至１５０μｍとなるように静電塗装した。次いで、被塗物表面温度、１６０℃で２０分間焼き付けた。
【００６４】
［ベース塗装］
次いで、光輝性顔料入りのスーパーラック５０００ ＡＳ−７０ベースクリヤー（日本ペイント社製）を乾燥膜厚が５〜３０μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。なお、スーパーラック（日本ペイント製品）はアクリル−メラミン系塗料である。
【００６５】
［アルミニウムによるスパッタリング］
次いで、アルミニウムによるスパッタリングを行った。平均膜厚は１００ｎｍであった。
【００６６】
［干渉性クリヤー塗装］
そして、スーパーラック５０００ ＡＳ−７０ クリヤーにヘリコーンＨＣ Ｓｃａｒａｂｅｕｓ（ワッカーケミー社製）、５質量％（対樹脂固形分）が混合したクリヤー塗装を乾燥膜厚が１０〜１５μｍとなるようにエアースプレー塗装し、１４０℃にて２０分間焼付けた。
【００６７】
［トップクリヤー塗装］
クリヤー塗装の上にスーパーラック５０００ ＡＷ−１０ クリヤーを乾燥膜厚が平面２０〜３０μｍ（縦面５μｍ以上。構造上膜厚には差が出る。）となるように塗装した。１４０℃で２０分間、焼き付けた。
【００６８】
［評価方法］
２色性：試験板の塗装面を太陽光にかざして試験板の角度を変えて行く。最も太陽光の反射が強い角度では金属的なギラギラした反射であるが、そこから少し角度がずれると、干渉性クリヤー塗膜中に含まれるコレステリック液晶ポリマー独特のキラキラした発色が見える。更に試験板の角度を変えて太陽光が全く当たらなくなる（影になる）と、落ち着いためっき調等のメタリック感ある色彩となる。上記キラキラした発色と、メタリック感ある色彩とが明確に現れる場合に２色性ありと判断する。
【００６９】
１・・・２色性なし。
２・・・２色性ややあり。
３・・・２色性やや良好。
【００７０】
結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【発明の効果】
本発明の塗膜形成方法により形成した塗装物は、めっき調光沢を有する被塗物上に、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を含有する干渉性クリヤー塗膜が形成されているため、光が塗装物に強く当たったときには干渉性クリヤー塗膜の光輝感、キラキラが見え、日影、曇天等、塗装物に当たる光が弱いときにはベースのめっき調等の光沢が見える。したがって、光の強弱による独特の２色性を楽しむことができる。
【００７３】
本発明の塗膜形成方法により上記２色性を有する塗装物を形成することができるため、自動車用アルミニウムホイールを始め、自動車、二輪車等の乗物外板、容器外面、コイルコーティング、各種家電等の光輝感が好まれる塗装物に好適に使用できる。特に、自動車用アルミニウムホイール等の凹凸を有する構造物に塗装した場合は、太陽等の光源に対する角度が部分部分によって変わるため、上記２色性の連続的な変化を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鏡面光沢度測定器の概略図である。
Claims (7)
- めっき調光沢を有する被塗物上に、平均長径が１〜１００μｍ、かつ、厚さが２〜１５μｍのコレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状干渉顔料を、塗料中の樹脂固形分に対して０．１〜２０質量％含有する干渉性クリヤー塗膜を形成することを特徴とする外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法。
- 前記被塗物として、鏡面反射率（６０°グロス）が８０％以上かつカラーベースのマンセルの明度が８以下の被塗物を使用することを特徴とする請求項１記載の塗膜の形成方法。
- 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、マンセルの明度が８以下のカラーベース塗膜を形成し、その上にめっき調ベース塗膜を形成したものである請求項１又は２に記載の塗膜の形成方法。
- 前記被塗物が、金属素地をプライマー処理し、クリヤー塗膜を形成した後、金属蒸着又は金属・スパッタによって表面調整を行ったものである請求項１〜３のいずれか１項記載の塗膜の形成方法。
- 前記干渉性クリヤー塗膜の上に、さらにトップクリヤー塗膜を形成する請求項１〜４のいずれか１項記載の塗膜の形成方法。
- 請求項１〜５の何れかに記載の塗膜の形成方法により形成された塗装物。
- 請求項１〜５の何れかに記載の塗膜の形成方法により形成されたアルミニウムホィール。
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|---|---|---|---|
| JP2002305142A JP2004136237A (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法及び塗装物 |
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| JP2002305142A JP2004136237A (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 外光により色相外観が異なる塗膜の形成方法及び塗装物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004136237A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010007204A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Hiramatsu Sangyo Kk | カラーフロップ性を有する着色布帛 |
| JP2011005481A (ja) * | 2009-05-22 | 2011-01-13 | Kansai Paint Co Ltd | 塗膜形成方法 |
| CN111570234A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-25 | 浙江万丰摩轮有限公司 | 一种镜面铝合金轮毂加工工艺 |
| JP7476678B2 (ja) | 2020-06-08 | 2024-05-01 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真用トナー、画像後処理方法および画像後処理装置、ならびに画像形成方法および画像形成装置 |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002305142A patent/JP2004136237A/ja active Pending
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