JP2005169313A - 高彩度積層塗膜および塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高彩度かつ下地隠蔽性に優れ、深み感のある積層塗膜および塗膜形成方法を提供する。
【解決手段】被塗物１０の表面に形成された下地層２０，２１と、当該下地層の表面に形成されたベース塗膜層３０と、当該ベース塗膜層の表面に形成されされた複数の着色塗膜層４０，７０とを少なくとも有する積層塗膜であって、ベース塗膜層３０の明度が着色塗膜層４０，７０の明度より高く、かつ着色塗膜層４０，７０に平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材が含まれ、複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層７０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率が、下層側の着色塗膜層４０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、彩度が高く、下地隠蔽性にも優れ、特に深み感のある積層塗膜および塗膜形成方法に関する。

色相を表す指標のうち、色の鮮やかさ又は色の飽和度を彩度というが、自動車や家電製品などの塗膜についても、防錆性・防汚性・耐候性等の塗膜性能に加えて、彩度などの意匠性の向上が求められている。

高彩度塗膜を実現するための手法として、蛍光増白剤を添加した白色系塗膜（特許文献１）、高彩度顔料を用いた有色塗膜（特許文献２）、多層干渉小板により反射率を高めた塗膜（特許文献３）などが提案されている。

しかしながら、高彩度の顔料を用いる手法では実現できる色相に限界があり、全ての塗色について高彩度化することは容易でない。また、高彩度の顔料は下地塗膜の隠蔽性が悪く、見る角度によっては黒っぽい塗膜になったり、膜厚変動にともなう色差の変動が大きくなったりするという問題がある。一方、多層干渉小板により反射率を高める手法では干渉材によって色相が変動するおそれがある。

何れにしても従来の手法では彩度を高めることと下地の隠蔽性とを両立させることが困難であった。
特開平１−３１３５７５号公報 特開平７−２８６１１１号公報 特表平９−５０８１７２号公報

本発明は、高彩度かつ下地隠蔽性に優れ、深み感のある積層塗膜および塗膜形成方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、被塗物の表面に形成された下地層と、当該下地層の表面に形成されたベース塗膜層と、当該ベース塗膜層の表面に形成されされた複数の着色塗膜層とを少なくとも有する積層塗膜であって、前記ベース塗膜層の明度が前記着色塗膜層の明度より高く、かつ前記着色塗膜層に平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材が含まれ、前記複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率が、下層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きいことを特徴とする積層塗膜が提供される。

また上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、被塗物の表面に下地層を形成する工程と、当該下地層の表面にベース塗膜層を形成する工程と、当該ベース塗膜層の表面に複数の着色塗膜層を形成する工程と、を少なくとも有する積層塗膜の形成方法であって、前記ベース塗膜層の明度が前記着色塗膜層の明度より高く、かつ前記着色塗膜層に平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材が含まれ、前記複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率が、下層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きいことを特徴とする積層塗膜の形成方法が提供される。

本発明では、積層塗膜の表面側に形成する着色塗膜層に平均粒子径が３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材を用いることで彩度を高める一方、その下側に形成するベース塗膜層の明度を着色塗膜層の明度より高くすることで隠蔽性を確保するとともに膜厚変動にともなう色差を小さくする。これにより、高彩度かつ下地隠蔽性に優れた積層塗膜を得ることができる。特に本発明では、複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材の含有比率を、下層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材の含有比率よりも大きくしているので、積層塗膜を観察すると塗膜に深み感が現れ、意匠性に富んだ積層塗膜を提供することができる。

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る積層塗膜及び塗膜形成方法は、平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材を含有する複数の着色塗膜層と、当該着色塗膜層の明度より高い明度のベース塗膜層とを有する積層塗膜であればよい。代表的な実施形態を以下に説明するが、本発明の積層塗膜及び塗膜形成方法はこれらの実施形態にのみ限定される趣旨ではなく、したがって、これらの実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

第１実施形態（図１）
図１は本発明の第１実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。本実施形態に係る積層塗膜は、被塗物１０の表面に形成された電着塗膜層２０と、この電着塗膜層２０の表面に形成された中塗り塗膜層２１と、この中塗り塗膜層２１の表面に形成されたベース塗膜層３０と、このベース塗膜層３０の表面に形成された第１の着色塗膜層４０と、この第１の着色塗膜層４０の表面に形成された第２の着色塗膜層７０とから構成されている。

被塗物１０としては、鋼板やアルミニウム板などの各種金属材料製部材のほか、プラスチック製部材も適用することができる。この被塗物は、自動車ボディや自動車用部品のほか、家電製品としても利用することができる。

電着塗膜層２０は、カチオン型電着塗料又はアニオン型電着塗料に被塗物１０を浸漬し、所定の電圧を被塗物１０と電着塗料との間に印加することで、電気泳動作用により未硬化塗膜が被塗物１０の表面に形成され、これをたとえば１６０℃〜１８０℃で１５分〜３０分焼き付けることで硬化塗膜が形成される。被塗物１０の種類や目的によっても相違するが、電着塗膜層２０の膜厚はたとえば１０〜４０μｍである。

中塗り塗膜層２１は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに着色材や添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いて電着塗膜層２０の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。被塗物の種類や目的によっても相違するが、中塗り塗膜層２１の膜厚は、たとえば１５〜４５μｍである。

なお、図示は省略するが、図１に示す塗膜構成のうちの中塗り塗膜層２１を省略し、電着塗膜層２０の表面に直接、後述するベース塗膜層３０を形成することも可能である。このように、被塗物の種類や目的に応じて中塗り塗膜層２１を省略することができる。またこれに代えて、電着塗膜層２０を省略し、被塗物１０の表面に直接中塗り塗膜層２１を形成することもできる。

図１に戻り、ベース塗膜層３０は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに着色材や添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いて中塗り塗膜層２１の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。

特に本実施形態に係るベース塗膜層３０は、たとえば白色又は黒色の着色材の含有量を調整することで、塗膜層３０の明度を、後述する第１の着色塗膜層４０および第２の着色塗膜層７０の明度より高くなるようにしている。このベース塗膜層３０を形成することにより、第１の着色塗膜層４０および第２の着色塗膜層７０に下地隠蔽性がなくとも、このベース塗膜層３０が中塗り塗膜層２１や電着塗膜層２０を隠蔽することができる。なお、被塗物の種類や目的によっても相違するが、ベース塗膜層３０の膜厚は、たとえば１５〜４５μｍである。

第１の着色塗膜層４０は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに着色材や添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いてベース塗膜層３０の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。

添加剤としては、ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックスなどのワックス類や、分散剤などを例示することができ、溶剤としては、水または芳香族炭化水素系溶剤もしくは炭化水素系溶剤（エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤など）を例示することができる。

特に本実施形態に係る第１の着色塗膜層４０には、平均粒子径が３０ｎｍ〜３００ｎｍ、より好ましくは３０ｎｍ〜２００ｎｍの微粒化着色材が含まれる。微粒化着色材の平均粒子径が３０ｎｍより小さいと、着色材の種類やグレードによっては耐候性に影響が生じるおそれがあり、また平均粒子径が３００ｎｍを超えると着色材としての鮮やかさや透明性が損なわれ高彩度化を実現することができない。

一般的に塗料に使用される着色材の平均粒子径は５００ｎｍ〜１０μｍであり、塗膜に光が入射すると白色の拡散反射光が発生し、これが彩度を低下させる原因であると考えられる。そこで、こうした従来径の着色材を用いて彩度を高めるために、塗料に添加する着色材の濃度を低くすることが効果的であるが、着色材の濃度を低くすると膜厚変動に対する色差ΔＥ^＊も大きくなり、膜厚管理がシビアになったり、いわゆる額縁現象（被塗物の端縁は一般面に比べて厚膜になるので一般面と端縁に色差が生じるといった現象）と称される問題が生じたりした。

この点につき、本実施形態に係る第１の着色塗膜層４０では、着色材の濃度を維持しつつ着色材の粒子径を小さくすることで彩度低下の原因となる拡散反射光の発生を抑制する。これにより、膜厚変動による色差の変動を小さくすることができるとともに、彩度を高めることができる。なお、彩度を高めたことによる下地隠蔽性の低下の問題は、上述したようにベース塗膜層３０により解決している。

また、本実施形態に係る第１の着色塗膜層４０には、上述した微粒化着色材が樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜５０重量％含まれている。微粒化着色材の重量比率が０．０５％未満であると充分な着色効果が得られず、また微粒化着色材の重量比率が５０％を超えると着色塗膜層４０が黒ずんで見える。なお、ここでいう重量比率とは樹脂固形分重量Ａに対する微粒化着色材の重量Ｂ、すなわちＢ／Ａ（％）をいう。

さらに、第１の着色塗膜層４０に含まれる着色材は微粒化着色材にのみ限定されず、平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が第１の着色塗膜層４０の樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜３重量％の範囲で含まれている。ただし、微粒化着色材は、当該平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材に対して固形分比で１．５倍以上含まれることが必要とされる。平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が３重量％を超えたり、あるいは微粒化着色材の含有比が１．５倍未満であったりすると、本発明の目的とする高彩度塗膜を実現することができないからである。

被塗物の種類や目的によっても相違するが、第１の着色塗膜層４０の膜厚は、たとえば１５〜４５μｍである。

第２の着色塗膜層７０は、第１の着色塗膜層４０と同様に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに着色材や添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いて第１の着色塗膜層４０の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。

添加剤としては、ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックスなどのワックス類や、分散剤などを例示することができ、溶剤としては、水または芳香族炭化水素系溶剤もしくは炭化水素系溶剤（エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤など）を例示することができる。

特に本実施形態に係る第２の着色塗膜層４０にも、平均粒子径が３０ｎｍ〜３００ｎｍ、より好ましくは３０ｎｍ〜２００ｎｍの微粒化着色材が含まれる。微粒化着色材の平均粒子径が３０ｎｍより小さいと、着色材の種類やグレードによっては耐候性に影響が生じるおそれがあり、また平均粒子径が３００ｎｍを超えると着色材としての鮮やかさや透明性が損なわれ高彩度化を実現することができない。

また、本実施形態に係る第２の着色塗膜層７０には、上述した微粒化着色材が樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜５０重量％含まれている。微粒化着色材の重量比率が０．０５％未満であると充分な着色効果が得られず、また微粒化着色材の重量比率が５０％を超えると第２の着色塗膜層７０が黒ずんで見える。

さらに、第２の着色塗膜層４０に含まれる着色材は微粒化着色材にのみ限定されず、平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が第２の着色塗膜層７０の樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜３重量％の範囲で含まれてもよい。ただし、微粒化着色材は、当該平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材に対して固形分比で１．５倍以上含まれることが必要とされる。平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が３重量％を超えたり、あるいは微粒化着色材の含有比が１．５倍未満であったりすると、本発明の目的とする高彩度塗膜を実現することができないからである。

また、第２の着色塗膜層７０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率は、第１の着色塗膜層４０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きく設定されている。すなわち、２層で構成される着色塗膜層４０，７０の上層７０の方が、下層４０に比べて微粒化着色材の含有比率が高い。これにより、彩度の高い第２の着色塗膜層７０が上層に位置し、これよりも相対的に彩度が低い第１の着色塗膜層４０が下層に位置することになるので、積層塗膜として観察したときに塗膜に「深み感」が現出することになる。

被塗物の種類や目的によっても相違するが、第２の着色塗膜層７０の膜厚は、たとえば１５〜４５μｍである。

なお、第１の着色塗膜層４０および／または第２の着色塗膜層７０に、たとえば平均粒子径が１〜２０μｍ，厚さが０．０１〜０．５μｍの粉砕アルミニウム又は蒸着アルミニウムからなる光輝材を含有させてメタリック感を現出することも可能である。この場合の光輝材は、各着色塗膜層４０，７０の樹脂固形分に対して重量比率で１〜２０重量％、より好ましくは１〜１０重量％含まれる。光輝材の重量比率が２０％を超えると塗膜密着性に悪影響を与えるおそれがあり、逆に１％未満であると光輝感が不充分となる。

また、上述した実施形態では、下地層である電着塗膜層２０および中塗り塗膜層２１，ベース塗膜層３０，第１の着色塗膜層４０，第２の着色塗膜層７０の５層それぞれについて焼き付け硬化させたが、２つ以上の層をウェットオンウェットで塗装し、同時に複数の層を焼き付け硬化させても良い。たとえば、電着塗膜層２０と中塗り塗膜層２１、中塗り塗膜層２１とベース塗膜層３０、ベース塗膜層３０と第１の着色塗膜層４０、第１の着色塗膜層４０と第２の着色塗膜層７０、中塗り塗膜層２１とベース塗膜層３０と第１の着色塗膜層４０、ベース塗膜層３０と第１の着色塗膜層４０と第２の着色塗膜層７０などをウェットオンウェット塗装として例示することができる。

第２実施形態（図２）
図２は本発明の第２実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。上述した第１実施形態ではベース塗膜層３０の表面に形成する着色塗膜層を２層としたが、本例では３層としている点で第１実施形態と相違する。

すなわち、本実施形態に係る積層塗膜は、被塗物１０の表面に形成された電着塗膜層２０と、この電着塗膜層２０の表面に形成された中塗り塗膜層２１と、この中塗り塗膜層２１の表面に形成されたベース塗膜層３０と、このベース塗膜層３０の表面に形成された第１の着色塗膜層４０と、この第１の着色塗膜層４０の表面に形成された第２の着色塗膜層７０と、この第２の着色塗膜層７０の表面に形成された第３の着色塗膜層８０とから構成されている。

ここで、電着塗膜層２０、中塗り塗膜層２１、ベース塗膜層３０、第１の着色塗膜層４０および第２の着色塗膜層７０については上述した第１実施形態と同じ構成であるためその詳細な説明は省略する。

第３の着色塗膜層８０は、第１の着色塗膜層４０および第２の着色塗膜層７０と同様に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに着色材や添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いて第２の着色塗膜層７０の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。

添加剤としては、ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックスなどのワックス類や、分散剤などを例示することができ、溶剤としては、水または芳香族炭化水素系溶剤もしくは炭化水素系溶剤（エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤など）を例示することができる。

特に本実施形態に係る第３の着色塗膜層８０にも、平均粒子径が３０ｎｍ〜３００ｎｍ、より好ましくは３０ｎｍ〜２００ｎｍの微粒化着色材が含まれる。微粒化着色材の平均粒子径が３０ｎｍより小さいと、着色材の種類やグレードによっては耐候性に影響が生じるおそれがあり、また平均粒子径が３００ｎｍを超えると着色材としての鮮やかさや透明性が損なわれ高彩度化を実現することができない。

また、本実施形態に係る第３の着色塗膜層８０には、上述した微粒化着色材が樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜５０重量％含まれている。微粒化着色材の重量比率が０．０５％未満であると充分な着色効果が得られず、また微粒化着色材の重量比率が５０％を超えると第３の着色塗膜層８０が黒ずんで見える。

さらに、第３の着色塗膜層８０に含まれる着色材は微粒化着色材にのみ限定されず、平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が第３の着色塗膜層８０の樹脂固形分に対して重量比率で０．０５〜３重量％の範囲で含まれてもよい。ただし、微粒化着色材は、当該平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材に対して固形分比で１．５倍以上含まれることが必要とされる。平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材が３重量％を超えたり、あるいは微粒化着色材の含有比が１．５倍未満であったりすると、本発明の目的とする高彩度塗膜を実現することができないからである。

また、第３の着色塗膜層８０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率は、第１の着色塗膜層４０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率、および第２の着色塗膜層７０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きく設定され、さらに第１実施形態と同様に、第２の着色塗膜層７０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率は、第１の着色塗膜層４０に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きく設定されている。すなわち、３層で構成される着色塗膜層４０，７０，８０の上層８０の方が、下層４０に比べて微粒化着色材の含有比率が順に高くなっている。これにより、彩度が最も高い第３の着色塗膜層８０が上層に位置し、次に彩度が高い第２の着色塗膜層７０が中間層に位置し、３層のうち最も彩度が低い第１の着色塗膜層４０が下層に位置することになるので、積層塗膜として観察したときに塗膜に「深み感」がより現出することになる。

被塗物の種類や目的によっても相違するが、第３の着色塗膜層８０の膜厚は、たとえば１５〜４５μｍである。

第３実施形態（図３）および第４実施形態（図４）
図３は本発明の第３実施形態に係る積層塗膜を示す断面図、図４は本発明の第４実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。上述した第1実施形態および第２実施形態に係る積層塗膜は、第２の着色塗膜層７０または第３の着色塗膜層８０の表面にクリヤ塗膜層を形成しない積層塗膜であるが、本発明の積層塗膜は、最外層の着色塗膜層の表面に１層又は２層以上のクリヤ塗膜層６０を有する積層塗膜に具現化することもできる。

すなわち、図３に示す本実施形態に係る積層塗膜は、被塗物１０の表面に形成された電着塗膜層２０と、この電着塗膜層２０の表面に形成された中塗り塗膜層２１と、この中塗り塗膜層２１の表面に形成されたベース塗膜層３０と、このベース塗膜層３０の表面に形成された第１の着色塗膜層４０と、この第１の着色塗膜層４０の表面に形成された第２の着色塗膜層７０と、この第２の着色塗膜層７０の表面に形成されたクリヤ塗膜層６０とから構成され、クリヤ塗膜層６０が存在する点が上述した第１実施形態と相違する。なお、電着塗膜層２０、中塗り塗膜層２１、ベース塗膜層３０、第１の着色塗膜層４０および第２の着色塗膜層７０については上述した第１実施形態と同じ構成であるためその詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るクリヤ塗膜層６０は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ウレタン樹脂、セルロース樹脂などを主成分とし、これに添加剤を添加してなる熱硬化型塗料又は常温硬化型塗料もしくは２液硬化型塗料であって、この塗料を溶剤で希釈したものをスプレー塗装ガンなどの塗装機を用いて、未硬化の第２の着色塗膜層７０の表面に塗装し、熱硬化型塗料であればたとえば８０℃〜１６０℃で１０分〜３０分焼き付けることで形成される。

添加剤としては、ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックスなどのワックス類や、分散剤などを例示することができ、溶剤としては、水または芳香族炭化水素系溶剤もしくは炭化水素系溶剤（エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤など）を例示することができる。

なお、図示する実施形態では、クリヤ塗膜層６０を１層としたが、これを繰り返し塗装して、２層以上のクリヤ塗膜層６０を形成しても良い。

また、上述した実施形態では、第２の着色塗膜層７０とクリヤ塗膜層６０の２層をウェットオンウェットで塗装し、同時に複数の層を焼き付け硬化させたが、本発明の積層塗膜はこれにのみ限定されず、第２の着色塗膜層７０を焼き付け硬化させたのち、クリヤ塗膜層６０を塗装し焼き付け硬化させても良い。

また、図４の第４実施形態に係る積層塗膜は、被塗物１０の表面に形成された電着塗膜層２０と、この電着塗膜層２０の表面に形成された中塗り塗膜層２１と、この中塗り塗膜層２１の表面に形成されたベース塗膜層３０と、このベース塗膜層３０の表面に形成された第１の着色塗膜層４０と、この第１の着色塗膜層４０の表面に形成された第２の着色塗膜層７０と、この第２の着色塗膜層７０の表面に形成された第３の着色塗膜８０と、この第３の着色塗膜層８０の表面に形成されたクリヤ塗膜層６０とから構成され、クリヤ塗膜層６０が存在する点が上述した第２実施形態と相違する。なお、電着塗膜層２０、中塗り塗膜層２１、ベース塗膜層３０、第１の着色塗膜層４０、第２の着色塗膜層７０および第３の着色塗膜層８０については上述した第２実施形態と同じ構成であり、クリヤ塗膜層６０についても上述した第３実施形態と同じ構成である。

以下、本発明をさらに具体化して説明する。

実施例１
板厚０．８ｍｍ，大きさ７０ｍｍ×１５０ｍｍのダル鋼鈑を被塗物として、これにリン酸亜鉛処理を施してリン酸亜鉛皮膜を形成したのち、カチオン型電着塗料（日本ペイント社製パワートップＵ−６００Ｍ）を用いて膜厚が２０μｍとなるように電着塗装を行い、１６０℃で３０分焼き付け硬化させることで電着塗膜層を形成した。

この電着塗膜層の表面に、中塗り塗料（日本油脂社製ハイエピコＱＸ１）を用いて膜厚が３０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で３０分焼き付け硬化させることで中塗り塗膜層を形成した。

ベース塗膜層を構成するベース塗料として、カラーベース白（日本ビーケミカル社製アクリルメラミン系樹脂，明度Ｌ＝８０〜９０）を用いて膜厚が１０〜４０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で３０分焼き付け硬化させた。

アクリル樹脂（大日本インキ化学工業社製アクリディック）を１００重量部、オレンジ顔料（クラリアント社製Permanent Orange 3RTN）を１０重量部、分散剤（共栄化学社製フローレンＧ−７００）を５重量部、酢酸エチル２３０重量部を混合したのち、３５０重量部の粒径１ｍｍのアルミナビーズを加えて混合機（特殊機化工業社製ＴＫオートホモミキサー）にて２時間の分散を行い、平均粒子径を１５０ｎｍまで微細化した。この微粒化着色材（オレンジ色）をクリヤベース（日本ビーケミカル社製アクリルメラミン系樹脂）に樹脂固形分に対する重量比率が４％になるように添加し、さらに平均粒子径を５００ｎｍに調製したオレンジ色の着色材を重量比率で０．５％添加し、溶剤としてのシンナー（日本ビーケミカル社製Ｔ―５３６ＭＢ）にて希釈して、第１の着色塗膜層を構成する第１の着色塗料を得た。この第１の着色塗料を、先に形成したベース塗膜層の表面に膜厚が２０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で３０分焼き付け硬化させた。

第１の着色塗料と同じように平均粒子径を１５０ｎｍまで微粒化した微粒化着色材（オレンジ色）をクリヤベース（日本ビーケミカル社製アクリルメラミン系樹脂）に樹脂固形分に対する重量比率が４％になるように添加し、溶剤としてのシンナー（日本ビーケミカル社製Ｔ―５３６ＭＢ）にて希釈して、第２の着色塗膜層を構成する第２の着色塗料を得た。この第２の着色塗料を先に形成した第１の着色塗膜層の表面に膜厚が２０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で３０分焼き付け硬化させた。

なお、第１の着色塗膜層の単独の明度を別に測定したところＬ＝３０〜７０、第２の着色塗膜層の単独の明度を別に測定したところＬ＝２０〜６０であった。

得られた積層塗膜につき、深み感を目視で評価し、従来積層塗膜に比べて著しく深み感があるものを「◎」、深み感があるものを「○」、同等のものを「×」とした。

また、得られた積層塗膜につき、ＪＩＳ Ｋ５６００−７−７の促進耐候性試験を実施し、試験前の色相と試験後の色相とを目視にて評価し、色相変化が著しく小さいものを「◎」、色相変化が小さいものを「○」、色相変化が大きいものを「×」とした。さらに、得られた積層塗膜につき、彩度を目視で評価し、従来積層塗膜に比べて著しく彩度が高いものを「◎」、彩度が高いものを「○」、同等のものを「×」とした。

これら深み感および促進耐候性の評価を、主たる塗膜条件とともに表１に示す。

実施例２
第１の着色塗膜層および第２の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を３０ｎｍに調製したこと以外は実施例１と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

実施例３
第１の着色塗膜層および第２の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を３００ｎｍに調製したこと以外は実施例１と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

実施例４
第１の着色塗料および第２の着色塗料と同じように平均粒子径を１５０ｎｍまで微粒化した微粒化着色材（オレンジ色）をクリヤベース（日本ビーケミカル社製アクリルメラミン系樹脂）に樹脂固形分に対する重量比率が４％になるように添加し、溶剤としてのシンナー（日本ビーケミカル社製Ｔ―５３６ＭＢ）にて希釈して、第３の着色塗膜層を構成する第３の着色塗料を得た。この第３の着色塗料を先に形成した第２の着色塗膜層の表面に膜厚が２０μｍとなるようにスプレー塗装し、１４０℃で３０分焼き付け硬化させた。また、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径５００ｎｍのオレンジ色着色材の重量比率を１％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径５００ｎｍのオレンジ色着色材の重量比率を０．５％とした以外は実施例１と同じ条件で第２の着色塗膜層までを形成した。深み感および促進耐候性の評価結果を表１に示す。

実施例５
第１の着色塗膜層、第２の着色塗膜層および第３の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を３０ｎｍに調製したこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

実施例６
第１の着色塗膜層、第２の着色塗膜層および第３の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を３００ｎｍに調製したこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例１
実施例１〜３の比較例として、第１の着色塗膜層および第２の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を１０ｎｍに調製したこと以外は実施例１と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例２
実施例１〜３の比較例として、第１の着色塗膜層および第２の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を５００ｎｍに調製したこと以外は実施例１と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例３
実施例４〜６の比較例として、第１の着色塗膜層、第２の着色塗膜層および第３の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を１０ｎｍに調製したこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例４
実施例４〜６の比較例として、第１の着色塗膜層、第２の着色塗膜層および第３の着色塗膜層に含有させるオレンジ色の微粒化着色材の平均粒子径を５００ｎｍに調製したこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例５
実施例１の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％にしたこと以外は実施例１と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例６
実施例４の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％とし、第３の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を１重量％にしたこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例７
実施例４の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％とし、第３の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％にしたこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例８
実施例４の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０重量％とし、第３の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％にしたこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例９
実施例４の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０重量％とし、第３の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％にしたこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

比較例１０
実施例４の比較例として、第１の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％とし、第２の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を１重量％とし、第３の着色塗膜層に含有させる平均粒子径が５００ｎｍの着色材を０．５重量％にしたこと以外は実施例４と同じ条件でテストピースを作製し、深み感および促進耐候性を評価した。この結果を表１に示す。

考 察
実施例１〜３と比較例１〜２、および実施例４〜６と比較例３〜４より、着色塗膜層に含有させる着色材の平均粒子径を３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲としたときは、深み感および促進耐候性ともに良好であったが、比較例１，３のように着色材の平均粒子径が１０ｎｍであると促進耐候性に問題があり、また比較例２，４のように着色材の平均粒子径が５００ｎｍであると彩度が低くなり鮮やかな色相の塗膜が得られなかった。

実施例１および比較例５より、上層側の第２の着色塗膜層に含まれる平均粒子径が１５０ｎｍの微粒化着色材と平均粒子径が５００ｎｍの着色材との含有比率が、下層側の第１の着色塗膜層に含まれる平均粒子径が１５０ｎｍの微粒化着色材と平均粒子径が５００ｎｍの着色材との含有比率よりも大きくしたときは、深み感のある積層塗膜となるが、比較例５のようにこれが逆転すると深み感が感じられない積層塗膜となった。

また、実施例４と比較例６〜１０より、上層側の第３の着色塗膜層に含まれる平均粒子径が１５０ｎｍの微粒化着色材と平均粒子径が５００ｎｍの着色材との含有比率を最も大きく、中間に位置する第２の着色塗膜層に含まれる平均粒子径が１５０ｎｍの微粒化着色材と平均粒子径が５００ｎｍの着色材との含有比率を次に大きく、下層側の第１の着色塗膜層に含まれる平均粒子径が１５０ｎｍの微粒化着色材と平均粒子径が５００ｎｍの着色材との含有比率を最も小さくしたときは、深み感のある積層塗膜となるが、比較例６〜１０のようにこのような順序でないと深み感が感じられない積層塗膜となった。

本発明の第１実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る積層塗膜を示す断面図である。

符号の説明

１０…被塗物
２０…電着塗膜層（下地層）
２１…中塗り塗膜層（下地層）
３０…ベース塗膜層
４０…第１の着色塗膜層
６０…クリヤ塗膜層
７０…第２の着色塗膜層
８０…第３の着色塗膜層

Claims (18)

1. 被塗物の表面に形成された下地層と、当該下地層の表面に形成されたベース塗膜層と、当該ベース塗膜層の表面に形成されされた複数の着色塗膜層とを少なくとも有する積層塗膜であって、
   前記ベース塗膜層の明度が前記着色塗膜層の明度より高く、かつ前記着色塗膜層に平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材が含まれ、
   前記複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率が、下層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きいことを特徴とする積層塗膜。
2. 前記平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材は、その着色塗膜層の樹脂固形分に対して０．０５〜３重量％含まれ、かつ前記微粒化着色材は、当該平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材に対して固形分比で１．５倍以上含まれることを特徴とする請求項１に記載の積層塗膜。
3. 前記最上層の着色塗膜層の表面に形成されたクリヤ塗膜層をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の積層塗膜。
4. 前記クリヤ塗膜層の表面に形成された第２のクリヤ塗膜層をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の積層塗膜。
5. 前記着色塗膜層は、前記ベース塗膜層の表面に形成された第１の着色塗膜層と、当該第１の着色塗膜層の表面に形成された第２の着色塗膜層とを有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の積層塗膜。
6. 前記着色塗膜層は、前記第２の着色塗膜層の表面に形成された第３の着色塗膜層を有することを特徴とする請求項５に記載の積層塗膜。
7. 前記微粒化着色材は、その着色塗膜層の樹脂固形分に対して０．０５〜５０重量％含まれることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の積層塗膜。
8. 前記下地層は、前記被塗物の表面に形成された電着塗膜層を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の積層塗膜。
9. 前記下地層は、前記電着塗膜層の表面に形成された中塗り塗膜層を有することを特徴とする請求項８に記載の積層塗膜。
10. 被塗物の表面に下地層を形成する工程と、当該下地層の表面にベース塗膜層を形成する工程と、当該ベース塗膜層の表面に複数の着色塗膜層を形成する工程と、を少なくとも有する積層塗膜の形成方法であって、
    前記ベース塗膜層の明度が前記着色塗膜層の明度より高く、かつ前記着色塗膜層に平均粒子径３０ｎｍ〜３００ｎｍの微粒化着色材が含まれ、
    前記複数の着色塗膜層のうち、上層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率が、下層側の着色塗膜層に含まれる微粒化着色材と平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材との含有比率よりも大きいことを特徴とする積層塗膜の形成方法。
11. 前記平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材は、前記着色塗膜層の樹脂固形分に対して０．０５〜３重量％含まれ、かつ前記微粒化着色材は、当該平均粒子径が３００ｎｍを超える着色材に対して固形分比で１．５倍以上含まれることを特徴とする請求項１０に記載の積層塗膜の形成方法。
12. 前記光輝材含有塗膜層の表面にクリヤ塗膜層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の積層塗膜の形成方法。
13. 前記クリヤ塗膜層の表面に第２のクリヤ塗膜層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の積層塗膜の形成方法。
14. 前記複数の着色塗膜層を形成する工程は、前記ベース塗膜層の表面に第１の着色塗膜層を形成する工程と、当該第１の着色塗膜層の表面に第２の着色塗膜層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項１０〜１３の何れかに記載の積層塗膜の形成方法。
15. 前記複数の着色塗膜層を形成する工程は、前記第２の着色塗膜層の表面に第３の着色塗膜層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１４に記載の積層塗膜。
16. 前記微粒化着色材は、前記着色塗膜層の樹脂固形分に対して０．０５〜５０重量％含まれることを特徴とする請求項１０〜１５の何れかに記載の積層塗膜の形成方法。
17. 前記下地層を形成する工程は、前記被塗物の表面に電着塗膜層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１０〜１６の何れかに記載の積層塗膜の形成方法。
18. 前記下地層を形成する工程は、前記電着塗膜層の表面に中塗り塗膜層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１７に記載の積層塗膜の形成方法。
    
    

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