JP2007275736A - 模様形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性体を含有する塗膜により、くっきり感、深み感及びムービング感に優れた模様を形成することができる模様形成装置を提供する。
【解決手段】磁性体を含有する塗膜１７による模様形成装置は、隣り合うシート状磁石１１、１２の表面及び裏面の磁極が各々異なるように、シート状磁石１１、１２の側面を接触させて構成される。非磁性体よりなる被塗物１６上に扁平状の磁性体を含有する塗料を塗布して塗膜１７を形成する。その塗膜１７の表面に沿ってシート状磁石１１、１２を配置する。その状態で、シート状磁石１１、１２により塗膜１７に磁界が印加され、該磁界によって塗膜１７中の磁性体が配向し、シート状磁石１１、１２の接触部位１９において磁性体が塗膜面に略平行に配向される。そして、その磁性体により塗膜１７が模様を形成するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば非磁性体である被塗物上にフレーク状の磁性体を含有する塗料の塗工時又はその後、磁界を印加することによって磁性体が配向され、その磁性体の配向により模様を形成させるための模様形成装置に関するものである。

従来、被塗物（被塗装物）の表面に磁性粉を含有する塗料を塗布した後、磁石に基づく磁界（磁界エネルギー）により磁性粉を配向させ、文字や図形が浮かび上がったような模様塗膜を形成する提案がなされている。具体的には、そのような模様塗膜が形成された成形品を製造する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。係る製造装置は、成形品本体を支持する支持手段と、成形品本体の表面にフレーク状の磁性体が混在した透明又は半透明な液状塗料を塗布して塗膜を形成する塗膜形成手段と、塗膜中の磁性体に作用する磁場を形成するための磁場形成手段と、磁場を変化させる磁場変化手段とを含んでいる。この場合、磁場形成手段は、隣り合う第１の磁石と第２の磁石とが非接触の距離を保って配置され、第１の磁石のＮ極から第２の磁石のＳ極へ延びる磁場（磁力線）が形成されるようになっている。
特開平５−３３７４２４号公報（第２頁及び第４頁）

ところが、特許文献１に記載された製造装置の磁場形成手段においては、磁場による磁力線の方向が、模様を形成する輪郭線の略中央部すなわち第１の磁石と第２の磁石の端縁間の略中央部において塗膜面と略平行になるように設定されている。言い換えれば、Ｎ極からＳ極に向う磁力線の極値（極大値）が第１の磁石と第２の磁石の両端縁間の略中央部に位置している。そのため、磁界による磁性体の配向に基づく模様が幅広く、ぼんやりしたものになり、くっきり感が得られなくなる。さらに、塗膜の内奥部に存在する磁性体の配向も同様な結果となり、模様の深み感が得られず、しかも見る角度による模様の移動を示すムービング感（移動感）についても満足できるような結果が得られないという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、磁性体を含有する塗膜により、くっきり感、深み感及びムービング感に優れた模様を形成することができる模様形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の模様形成装置は、隣り合うシート状磁石の表面及び裏面の磁極が各々異なるように、シート状磁石の側面を接触させて構成され、被塗物上に扁平状の磁性体を含有する塗料が塗布されて形成された塗膜面に沿って前記シート状磁石を配置し、該シート状磁石により塗膜に磁界を印加し、該磁界によって前記塗膜中の磁性体が配向し、シート状磁石の接触部位において磁性体が塗膜面に略平行に配向され、少なくともその磁性体により塗膜が模様を形成するように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明の模様形成装置は、請求項１に係る発明において、前記模様は、隣り合うシート状磁石の接触部位に現出する該シート状磁石の磁極間で閉じる磁界により配向された磁性体により形成されることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明の模様形成装置は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記隣り合うシート状磁石の磁極間で閉じる磁力線の極値が隣り合うシート状磁石の接触部位にあることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明の模様形成装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明において、前記シート状磁石は、着磁前のプラスチックマグネットシートを所定の模様に沿って分離し、該分離シートは元のシートと異なる磁力線方向に着磁され、さらに着磁後の分離シートは元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明の模様形成装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明において、前記模様は表裏対称形状であり、シート状磁石は着磁されたプラスチックマグネットシートを模様に沿って分離した後反転し、該反転された分離シートが元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に記載の発明の模様形成装置においては、隣り合うシート状磁石の表裏面の磁極が互いに異なるように、シート状磁石の側面を接触させて構成されている。そして、被塗物上に扁平状の磁性体を含有する塗料が塗布されて形成された塗膜面に沿って前記シート状磁石が配置され、該シート状磁石により塗膜に磁界が印加される。このため、係る磁界に基づく磁力線はシート状磁石の接触部位の前後において方向が変わる。その磁力線の方向に沿って、塗膜中の磁性体が配向され、シート状磁石の接触部位における磁性体は塗膜面にほぼ平行に配向される。その結果、シート状磁石の接触部位における磁性体に反射する光の方向が揃い、強い反射光が得られ、他の部分とはっきり区別される。しかも、塗膜の内奥部に存在する磁性体も表面部に存在する磁性体と同じ方向に揃うように配向される。よって、磁石の接触部位における塗膜による模様がくっきり現れると同時に、深み感及びムービング感に優れた模様を形成することができる。

請求項２に記載の発明の模様形成装置においては、模様が、隣り合うシート状磁石の接触部位に現出する磁界によって配向された磁性体により形成される。従って、請求項１に係る発明の効果を特にシート状磁石の接触部位において発揮することができる。

請求項３に記載の発明の模様形成装置では、隣り合うシート状磁石の磁極間で閉じる磁力線の極値が隣り合うシート状磁石の接触部位にある。従って、磁力線は隣り合うシート状磁石の接触部位において塗膜面に沿う方向に延びると共に、塗膜内の磁性体もその方向に延び、他の部分とは明確に区別される。よって、請求項１又は請求項２に係る発明の効果をシート状磁石の接触部位において一層向上させることができる。

請求項４に記載の発明の模様形成装置では、シート状磁石は、着磁前のプラスチックマグネットシートを所定の模様に沿って分離し、該分離シートは元のシートと異なる磁力線方向に着磁され、さらに着磁後の分離シートは元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されている。このため、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加えて、シート状磁石を容易に構成することができる。

請求項５に記載の発明の模様形成装置では、模様は表裏対称形状であり、シート状磁石は着磁されたプラスチックマグネットシートを模様に沿って分離した後反転し、該反転された分離シートが元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されている。このため、請求項１から請求項３のいずれかに係る効果に加え、シート状磁石を１回の着磁操作で容易に得ることができる。

以下、本発明の最良と思われる実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図２及び図３（ｄ）に示すように、模様形成装置は、複数のシート状磁石のうち一方のシート状磁石１１が平面四角形状（正方形状）に形成され、その中心部には円形状をなす他方のシート状磁石１２が嵌め込まれて構成されている。ここで、シート状とは、一般にシート状と称されるもののほか、フィルム状又は板状と称される厚さのものまでを含む概念である。また、シート状磁石１１の形状は、四角形状に限られず、三角形状、六角形状などの多角形状、円形状、楕円形状などのほか、いずれの形状であってもよい。シート状磁石１２の形状は模様の形状を決めるもので、円形状以外の図形、Ｎ状、Ａ状などの文字などいずれの形状であってもよい。

円形状をなすシート状磁石１２は、その表面（図１又は図３（ｄ）の上面）がＮ極で、裏面（図１又は図３（ｄ）の下面）がＳ極である。その周囲に位置する四角形状のシート状磁石１１は、その表面がＳ極で、裏面がＮ極である。すなわち、隣り合う円形状のシート状磁石１２と四角形状のシート状磁石１１の表面及び裏面の磁極が各々異なるように構成されている。さらに、円形状をなすシート状磁石１２の外周面（側面）１３と、中心に円孔を有し四角形状をなすシート状磁石１１の内周面（側面）１４とが密接（接触）されている。なお、図３（ｄ）は図２の３ｄ−３ｄ線における断面図である。

このような模様形成装置は、次のようにして製作される。図３（ａ）に示すように、四角形状のシート状磁石１１はプラスチックマグネットシートにより形成され、表面がＳ極、裏面がＮ極となるように着磁される。次いで、図３（ｂ）に示すように、そのシート状磁石１１の中心部に円形状の模様を形成するように打ち抜くことにより、円形状のシート状磁石（分離シート）１２が形成される。このとき、円形状のシート状磁石の分離跡には分離孔１５が形成されている。続いて、図３（ｃ）に示すように、係る円形状のシート状磁石１２が反転される。最後に、図３（ｄ）に示すように、反転された円形状のシート状磁石１２が元のシート状磁石１１の分離孔１５に嵌め戻される。このようにして、両シート状磁石１１、１２の磁極が反転した模様形成装置が得られる。この場合、前記模様は円形状であるため、表裏対称形状である。

模様形成装置の製作は、次のような方法で行うこともできる。すなわち、四角形状のシート状磁石となる着磁前のプラスチックマグネットシートを用意し、その中心部に円形状の模様を形成するように打ち抜くことにより、円形状のシート状磁石となるシートが分離される。そして、該分離シートは元のシートと異なる磁力線方向に着磁される。続いて、着磁された分離シートは元のシートの分離孔に嵌め戻され、磁極が反転した模様形成装置が得られる。

次に、図１に示すように、非磁性体よりなる板状の被塗物１６上には、扁平状の磁性体を含有する模様形成用塗料（以下、単に塗料ともいう）が塗布されて塗膜１７が形成されると共に、該塗膜面（塗膜表面）に沿って前記シート状磁石１１、１２が配置される。つまり、シート状磁石１１、１２が被塗物１６の裏面に粘着テープで貼着されるか、又はシート状磁石１１、１２が塗膜１７の上方位置に一定距離をおいて配置される。その状態で、シート状磁石１１、１２による磁界が塗膜１７中の磁性体に作用するようになっている。

前記塗料について説明すると、係る塗料は、熱可塑性樹脂と、扁平状の磁性体と、特定の溶剤とを含有している。熱可塑性樹脂は、溶剤に対する溶解性が良く、溶液から溶剤が揮散されるに伴って粘度が指数関数的に上昇可能な粘性特性を有する樹脂である。そのような粘性特性を有する熱可塑性樹脂として、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂又はセルロースアセテートブチレート樹脂が好ましい。酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などが挙げられる。

磁性体は塗料が被塗物に塗布されたとき又はその後、磁界を印加された場合にその磁力線に沿って配向し、塗膜に模様を付与するためのものである。そのため、磁性体としては、光を反射できるように扁平状、具体的にはフレーク状、板状、シート状、フィルム状などの形状のものが使用される。この磁性体は、酸化鉄、ニッケル、コバルト又はそれらの合金などの公知の強磁性体によって形成される。磁性体の大きさは、長さが１〜８０μｍ程度、厚さが０．１〜２０μｍ程度である。

前記特定の溶剤は、沸点が５０℃以上１００℃以下の低沸点溶剤と、沸点が１００℃を越え２００℃以下の高沸点溶剤とを含有している。低沸点溶剤と高沸点溶剤とを組合せ、後述するように固形分を５〜１５質量％という比較的低い範囲に設定することで塗料を被塗物に塗布した直後に被塗物上の塗膜の粘度を低くすることができ、その後低沸点溶剤が時間の経過とともに急激に揮散し、特に固形分が高くなることで塗膜の粘度が指数関数的に上昇する。このため、塗料を被塗物に塗布した直後には、塗料中の磁性体が磁界によって配向されやすく、その後には磁性体の配向状態が保持されやすくなる。

低沸点溶剤としては、メチルエチルケトン（沸点７９．６℃）、酢酸エチル（沸点７６．８℃）、アセトン（沸点５７℃）などが用いられる。高沸点溶剤としては、メチルイソブチルケトン（沸点１１６．７℃）、酢酸ｎ−ブチル（沸点１２６．３℃）、キシレン（沸点１４２℃）、ジイソブチルケトン（沸点１６８．２℃）などが用いられる。

前記高沸点溶剤としては、沸点が１００℃を越え１５０℃以下の第１高沸点溶剤と、沸点が１５０℃を越え２００℃以下の第２高沸点溶剤とを組合せて用いることが、塗料の塗布後における溶剤の揮散量を細かく調整することができ、塗料の粘度を制御しやすくなる点から好ましい。第１高沸点溶剤としては、前記メチルイソブチルケトン（沸点１１６．７℃）、酢酸ｎ−ブチル（沸点１２６．３℃）、キシレン（沸点１４２℃）などが挙げられる。第２高沸点溶剤としては、エチレングリコールモノブチルエーテル（沸点１９２℃）、ジイソブチルケトン（沸点１６８．２℃）などが挙げられる。

塗料中には、着色剤として染料や顔料を含有することが、塗膜の模様による装飾感を高めることができるため好ましい。そのような染料としては、モノアゾ、ジスアゾ、金属錯塩アゾ、アントラキノン、インジゴ系、フタロシアニンなどの染料が挙げられる。顔料としては、アゾレーキ系、不溶アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニン系などの有機系顔料、さらに黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック、光輝性顔料としての干渉マイカ、着色マイカなどが挙げられる。また、塗料には、アミノ樹脂、イソシアネート化合物又はそのブロック体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミドなどの硬化剤を配合し、前記熱可塑性樹脂などを硬化させることができる。さらに、塗料中には、酸化防止剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、紫外線吸収剤などの一般に塗料中に配合される成分を配合することができる。

前記各成分の配合量について説明すると、塗料の固形分中に熱可塑性樹脂は好ましくは６０〜９３質量％、磁性体は好ましくは７〜３５質量％である。また、着色剤としての染料や顔料は、塗料の固形分中に０〜３３質量％の範囲で配合される。塗料の不揮発分（固形分）は、塗料の塗布後初期における粘度を低くし、磁界による磁性体の配向を促すために、５〜１５質量％であることが好ましい。不揮発分が５質量％未満の場合には、塗料の塗布後に時間が経過しても粘度が十分に上昇せず、塗料がタレたり、磁性体の配向を維持することが難しくなる。その一方、１５質量％を越える場合には、塗料の塗布後初期における粘度を十分に低下させることができなくなって好ましくない。

以上のような塗料は、熱可塑性樹脂溶液を用意した後、磁性体を配合して塗料基材を製造し、次いでその塗料基材を前述した低沸点溶剤及び高沸点溶剤が混合された希釈溶剤で希釈することにより製造される。希釈溶剤の組成としては、低沸点溶剤が４０〜７５質量％、第１高沸点溶剤が５〜１０質量％及び第２高沸点溶剤が２０〜５５質量％であることが好ましい。このような組成の塗料は、その粘度が通常６０〜８０ｍＰａ・ｓという低粘度に設定され、塗布操作を容易に行うことができる。

そして、塗料は常態において被塗物表面に塗布されて２０〜６０秒後における粘度が好ましくは２,０００〜５００,０００ｍＰａ・ｓに設定される。このように、塗料の塗布後初期における粘度を比較的低粘度に設定することにより、磁界を印加したときに磁性体の配向を磁力線に沿うようにすることができる。ここで、常態とは、温度が１５〜３５℃で相対湿度が４０〜９０％の雰囲気（環境）を意味する。前記粘度が２,０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、塗料の粘度が低く、塗布された塗料の流動性が大きく、塗料がタレて塗布作業が難しくなると共に、所望とする塗膜の膜厚が得られなくなる。一方、５００,０００ｍＰａ・ｓを越える場合、塗料が高粘度になって磁性体の配向が妨げられ、塗膜の模様をくっきりしたものにすることができなくなる。

さらに、塗布後６０秒を越えて１２０秒後までの間における粘度が好ましくは１００,０００ｍＰａ・ｓ以上に設定される。粘度が１００,０００ｍＰａ・ｓ以上であるとは、高粘度になって粘度測定ができない状態や固化した状態をも含む意味である。この段階における粘度を高粘度に設定することにより、配向された磁性体をその状態に固定することができる。係る粘度が１００,０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、磁界により配向された磁性体の配向がそのまま維持されず、配向の乱れが生じて目的とする塗膜の模様が得られなくなる。かつ、塗布後６０秒を越えて１２０秒後までの間の粘度が２０〜６０秒後の粘度よりも大きくなるように設定される。つまり、塗料の塗布後初期の粘度より後期の粘度が高くなるように設定され、そのような粘度設定によって磁性体の配向とその固定が達成される。このようにして得られる塗膜は、その乾燥膜厚が５〜５０μｍ程度である。

前記図１において、円形状のシート状磁石１２のＮ極から四角形状のシート状磁石１１のＳ極に向かう閉じる磁力線（磁界）１８を矢印で示す。この矢印に示すように、両シート状磁石１１、１２の接触部位１９において磁力線１８が塗膜面に略平行に配向される。言い換えれば、隣り合うシート状磁石１１、１２の磁極間で閉じる磁力線１８の極値（極大値）が、隣り合うシート状磁石１１、１２の接触部位１９に位置する。このため、隣り合うシート状磁石１１、１２による磁界に基づいて被塗物１６上の塗膜１７中に分散されている磁性体が磁力線１８の延びる方向に配向される。従って、両シート状磁石１１、１２の接触部位１９において磁性体が塗膜面に略平行に配向される。その結果、塗膜１７上方からの光が塗膜１７中の磁性体により両シート状磁石１１、１２の接触部位１９で最も反射されやすく、明るく明瞭に視認できることになる。

ここで、本実施形態における模様形成装置を用いることにより、塗膜１７の模様がくっきり感、深み感及びムービング感を発揮できる理由について、図４及び図５に基づいて説明する。塗膜１７の真上から見たときには、図５の実線で表されるように、くっきりとした円環状の模様２１を見ることができる。目を右の方へ傾けてゆくと、その円環状の模様２１が右へ移動（ムービング）する（図５の二点鎖線）。模様２１が移動した距離Ｌがムービング距離である。

図４に示すように、塗膜１７の真上から目２２で見るときには、塗膜１７中の磁性体２３で水平方向に配向されている磁性体２３に入射光２４ａが当って反射し、反射光２４ｂが真上に向い、目２２に入る。このとき、水平方向に配向されている磁性体２３は方向が揃っているため、反射光２４ｂが強められる。従って、前記円環状の模様２１をくっきりと見ることができる。さらに、塗膜１７の内奥部（図４の下部）の磁性体２３も水平に配向され、その磁性体２３からの反射光２４ｂも目に入るため、模様２１に深み感が発揮される。

続いて、目２２を右の方へ傾けてゆくと（約４５度）、磁性体２３のうち右に傾斜している（約２２．５度）磁性体２３への入射光２４ａが反射して反射光２４ｂが目２２に認識される。このときも、右に傾斜している磁性体２３はその角度で揃っているため、反射光２４ｂが強められ、模様２１をくっきりと見ることができる。従って、模様２１はムービング距離Ｌだけ移動したように認識される。

一方、図６に示すように、隣り合うシート状磁石１１、１２を接触させることなく、シート状磁石１１の内周面１４とシート状磁石１２の外周面１３との間に隙間２０を設けた場合には、両シート状磁石１１、１２間で閉じる磁力線１８の描く円弧の半径（曲率半径）が大きくなる。しかも、磁力線１８の方向が塗膜面と略平行になる位置は、模様を形成する輪郭線の略中央部すなわちシート状磁石１１の内周面１４とシート状磁石１２の外周面１３との間の略中央部である。このため、磁性体２３の配向に基づく模様が幅広く、ぼんやりしたものになる。さらに、塗膜１７の内奥部に存在する磁性体２３の配向も表面部の磁性体２３の配向と同様な結果となり、模様の深み感が得られず、しかもムービング感も得られない。

これについて、さらに図７に従って説明する。図７の場合には磁性体２３にある程度の方向性は認められるが、綺麗に揃っていないため、塗膜１７の真上から目２２で見たとき及び右方向へ目２２を傾けて見たときにも反射光２４ｂは揃わず、模様２１をくっきりと認識することができない。従って、仮に目２２を移動させて模様２１がはっきりと見える部分があったとしても、それは部分的であり、しかもその位置は定まらず、実質上ムービングは見られない。

さて、本実施形態の作用について説明すると、模様形成装置は隣接するシート状磁石１１、１２の表裏面の磁極が互いに異なるように、シート状磁石１１、１２が接触されて構成される。被塗物１６の表面には磁性体２３を含有する塗料が塗布されて塗膜１７が形成され、被塗物１６の裏面にはシート状磁石１１、１２が貼着され、該シート状磁石１１、１２により塗膜１７に磁界が印加される。この磁界による磁力線１８は一方のシート状磁石１２のＮ極から他方のシート状磁石１１のＳ極に到り、両シート状磁石１１、１２の接触部位１９において極値を示す。

このとき、塗膜１７中に分散されている磁性体２３がその磁力線１８の延びる方向に配向され、シート状磁石１１、１２の接触部位１９における磁性体２３は塗膜面にほぼ平行に配向される。そのため、シート状磁石１１、１２の接触部位１９における磁性体２３に反射する光の方向が揃い、境界線で反射光の強度が高められる。しかも、塗膜１７の内奥部に存在する磁性体２３も表面部に存在する磁性体２３と同じ方向に揃うように配向される。このため、塗膜１７の内奥部に位置する磁性体２３からも強い反射光が得られる。加えて、模様を見る角度を変えた場合にも、その方向に強い反射光が得られ、模様が移動してゆくように認識することができる。

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の模様形成装置は、隣り合うシート状磁石１１、１２の表裏面の磁極が互いに異なるように、シート状磁石１１、１２が接触されて構成され、被塗物１６上の塗膜面に沿って配置される。そして、両シート状磁石１１、１２の接触部位１９における磁性体２３が塗膜面にほぼ平行に配向される。従って、特にシート状磁石１１、１２の接触部位１９における塗膜１７による模様がくっきり現れると同時に、深み感及びムービング感に優れた模様を形成することができる。さらに、シート状磁石１１、１２の接触部位１９以外の部位においても、各位置で磁性体２３が同じ方向に揃うことから、接触部位１９と同様の効果を発揮することができる。

・ 前記模様が、隣り合うシート状磁石１１、１２の接触部位１９に現出する磁界によって配向された磁性体２３により形成されることにより、上記の効果を特にシート状磁石１１、１２の接触部位１９において発揮することができる。

・ 隣り合うシート状磁石１１、１２の磁極間で閉じる磁力線１８の極値が隣り合うシート状磁石１１、１２の接触部位１９にあることにより、磁力線１８は隣り合うシート状磁石１１、１２の接触部位１９において塗膜面に沿う方向に延びると共に、塗膜内の磁性体２３もその方向に延び、他の部分とは明確に区別される。よって、前記の効果をシート状磁石１１、１２の接触部位１９において一層向上させることができる。

・ 四角形状のシート状磁石１１は、着磁前のプラスチックマグネットシートを所定の模様に沿って分離され、該分離シートとしての円形状のシート状磁石１２は元のシート状磁石１１と異なる磁力線方向に着磁され、さらに着磁後のシート状磁石１２は元のシート状磁石１１の分離孔１５に嵌め戻されて構成される。この方法によれば、シート状磁石１１、１２を容易に構成することができる。

・ また、模様形成装置は、着磁されたシート状磁石１１を円形状の模様に沿って分離して円形状のシート状磁石１２を形成した後反転し、該反転されたシート状磁石１２が元のシート状磁石１１の分離孔１５に嵌め戻されて構成される。この方法によれば、シート状磁石１１、１２を１回の着磁操作で容易に得ることができる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各例において、特に断りのない限り、部は質量部を表し、％は質量％を表す。

まず、塗料基材として以下に示す３種類のものを調製した。
（塗料Ａ）
撹拌装置付きのステンレス鋼製の容器内に、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）３８４．２部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１６４．５部を仕込み、撹拌しながら酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂（ダウケミカル社製、商品名ＶＭＣＨ）１２８．１部を供給して樹脂溶液を調製した。そこへ、キシレン７１．９部及び染料（有本化学工業（株）製、商品名プラストブルー８５５０）１８部を追加し、十分に撹拌して溶解させた。次いで、磁性体（酸化鉄、板状又はフレーク状、チタン工業（株）製、商品名ＡＭ−２００）２２．５部を供給し、撹拌しながらさらに酢酸ｎーブチル２１０．８部を投入し、十分撹拌して塗料Ａを得た。塗料Ａの不揮発分は１７％であった。
（塗料Ｂ）
塗料Ａの製造方法と同じ方法で、以下に示す原料を順に供給して塗料Ｂを得た。塗料Ｂの不揮発分は１７％であった。

下記に示すアクリル樹脂溶液ａ １２０部
下記に示すアクリル樹脂溶液ｂ ９０部
レオロジー剤（日本ペイント（株）製、商品名ＡＺＳ−５２２） ４０部
アントラキノン系染料（塗料Ａに同じ） ２０部
磁性体（チタン工業（株）製、商品名ＡＭ−２００） ２２部
酢酸エチル ２４５部
キシレン １００部
酢酸ｎ−ブチル ２８６部
（塗料Ｃ）
塗料Ａの製造方法と同じ方法で、以下に示す原料を順に供給して塗料Ｃを得た。塗料Ｃの不揮発分は１７％であった。

下記に示すアクリル樹脂溶液ａ １２０部
下記に示すアクリル樹脂溶液ｂ ９０部
レオロジー剤（日本ペイント（株）製、商品名ＡＺＳ−５２２） ４０部
フタロシアニン顔料ペースト ２０部
（日本ビー・ケミカル（株）製、フタロシアニン顔料１６．５部、下記に示すアクリル樹脂溶液ａ５７．０部、エチレングリコールモノブチルエーテル２．３部、メチルイソブチルケトン８．８部及びトルエン８．８部からなり、顔料ペーストの固形分４８％、顔料ペースト中の顔料濃度１６．５％、顔料ペーストの固形分中の顔料濃度３４．４％）
磁性体（チタン工業（株）製、商品名ＡＭ−２００） ２２部
酢酸エチル ２３０部
キシレン ９０部
酢酸ｎ−ブチル ２５３部
（アクリル樹脂溶液ａ）
撹拌機、温度計、還流管、滴下ロート、窒素導入管及びサーモスタット付き加熱装置を備えた重合反応容器に、トルエン１７部、酢酸ｎ−ブチル１０部を仕込み、撹拌しながら徐々に１１０℃まで昇温した。次いで、メチルメタクリレート４０部、スチレン１５部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７部、エチルヘキシルアクリレート３７部及びメタクリル酸１部の単量体混合溶液と、トルエン１５部、酢酸ｎ−ブチル５部及びｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサナート０．８部からなる重合開始剤溶液とをそれぞれ別の滴下ロートに入れ、３時間かけて滴下し、重合反応を行った。この間、重合反応溶液は撹拌しながら１１０℃に維持した。

続いて、トルエン５部、酢酸ｎ−ブチル５部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサナート０．２部からなる重合開始剤溶液を、重合反応溶液の温度を１１０℃に維持しながら２時間かけて滴下し、重合反応を完了した。その後、重合反応溶液の温度を８０℃まで冷却し、トルエン３３部及び酢酸ｎ−ブチル１０部を順に仕込み、アクリル樹脂溶液（アクリル樹脂ワニス）ａを得た。このアクリル樹脂溶液ａの樹脂固形分は５０％であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィのスチレン換算による測定から、質量平均分子量は４９,０００であった。なお、樹脂固形分は、以下のようにして測定した。

樹脂固形分（％）＝（Ｙ／Ｘ）×１００
Ｘ：アクリル樹脂溶液ａのサンプル量（ｇ）
Ｙ：アクリル樹脂溶液ａのサンプルを１１０℃で３時間乾燥炉にて乾燥した後の
質量（ｇ）
（アクリル樹脂溶液ｂ）
撹拌機、温度計、還流管、滴下ロート、窒素導入管及びサーモスタット付き加熱装置を備えた重合反応容器に、キシレン２０部、ＭＩＢＫ１０部を仕込み、撹拌しながら徐々に１３０℃まで昇温した。次いで、メチルメタクリレート６１部、スチレン１５部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．５部、エチルヘキシルアクリレート２０部及びメタクリル酸１．５部の単量体混合溶液と、キシレン２０部、ＭＩＢＫ１０部及びｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサナート１．１部からなる重合開始剤溶液とをそれぞれ別の滴下ロートに入れ、３時間かけて滴下し、重合反応を行った。この間、重合反応溶液は撹拌しながら１３０℃に維持した。

続いて、キシレン１０部、ＭＩＢＫ５部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサナート０．４部からなる重合開始剤溶液を、重合反応溶液の温度を１３０℃に維持しながら２時間かけて滴下し、重合反応を完了した。その後、重合反応溶液の温度を８０℃まで冷却し、キシレン１０部及びＭＩＢＫ１５部を順に仕込み、アクリル樹脂溶液（アクリル樹脂ワニス）ｂを得た。このアクリル樹脂溶液ｂの樹脂固形分は５０％であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィのスチレン換算による測定から、質量平均分子量は１６,０００であった。なお、樹脂固形分の測定方法は、アクリル樹脂溶液ａの場合と同じである。
（希釈溶剤）
次に、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル及びジイソブチルケトンを用い、表１に示すような３種類の希釈溶剤α、β及びγを調製した。

（実施例１）
被塗物１６として市販のＡＢＳ樹脂板（黒色、縦２０ｃｍ、横１５ｃｍ及び厚さ０．１ｃｍ）を４枚用意し、イソプロピルアルコールで塗布表面を拭いた。一方、シート状磁石として、着磁済みの四角形状をなすシート状磁石（一辺が６５ｍｍの正方形、厚さ２．１ｍｍ）１１の中心部を円形状に切り抜いて分離した後反転し、該反転された円形状のシート状磁石（分離シート、直径４０ｍｍ）１２を元のシート状磁石１１の分離孔１５に嵌め戻したものを使用した。つまり、シート状磁石１１の内周面１４とシート状磁石１２の外周面１３とが接触されたものを使用した。このシート状磁石１１、１２を、塗料の塗布前にＡＢＳ樹脂板の裏面に円形状のシート状磁石１２のＮ極側を接触させて粘着テープにより貼り付けた。それを模様塗膜用のテストピースとした。ＡＢＳ樹脂板の残りの３枚は、塗布後３０秒後、６０秒後及び９０秒後における塗料の粘度測定用とした。実施例１の模様形成用塗料を、前記塗料Ａ１００部と希釈溶剤α１００部とを混ぜて撹拌し、調製した。この模様形成用塗料の塗布時における不揮発分は８．５％であった。

そして、２０℃で相対湿度（ＲＨ）６５％の雰囲気下で、スプレーガン（アネスト岩田（株）製、商品名ワイダー１００）を用い、模様形成用塗料を前記４枚のＡＢＳ樹脂板の表面に、乾燥膜厚が１０μｍとなるようにスプレー塗布した。模様塗膜用のテストピースについては、上記の雰囲気に１０分間放置した。一方、粘度測定用の３枚のＡＢＳ樹脂板については、上記の雰囲気にてスプレー塗布後３０秒、６０秒及び９０秒経過時に直ちに塗膜１７を掻き取り、密閉状態でＲＲ型粘度計及びＲＬ型粘度計（いずれも東機産業（株）製、商品名VISCOMETER CONTROLLER RC-500）を用いて粘度を測定した。測定方法は、「ばね緩和測定」であり、２０℃、せん断速度０．１（１／sec）で６０秒間かけて測定した。その結果を表２に示した。表２に示したように、塗布３０秒後の塗料（塗膜）の粘度は７６,０００ｍＰａ・ｓ、６０秒後の塗料の粘度は２２万ｍＰａ・ｓ及び９０秒後の塗料の粘度は非常に高く、前記粘度計では測定できない粘度であった。

前記模様塗膜用のテストピースについては、１０分間放置後クリア塗料を乾燥膜厚が３０μｍになるように塗布し、１０分間放置後乾燥炉に入れ、８０℃で３０分乾燥した。なお、クリア塗料を塗布前に、ＡＢＳ樹脂板の裏面に貼り付けた磁石を取り除いた。上記クリア塗料としては、主剤（日本ビー・ケミカル（株）製、商品名Ｒ２４０ ＣＩ）１００部、硬化剤（日本ビー・ケミカル（株）製、商品名Ｒ２５５）１６部及び希釈溶剤（日本ビー・ケミカル（株）製、商品名Ｒ２４０用希釈シンナー）３０部を混合、撹拌したものを用いた。

このようにして得られた模様塗膜について、くっきり感、深み感、ムービング感及び肌平滑性を、塗料設計者、デザイン担当者など１０名の目視による判定を平均化し、下記に示す基準で求めた。さらに、塗膜の密着性を、下記に示す方法で測定した。それらの結果を表２に示した。
（くっきり感）
◎：模様の境界部分が非常にくっきりと見えた。○：模様の境界部分がくっきりと見えた。△：模様の境界部分がややぼんやりと見えた。×：模様の境界部分がぼんやりしていた。
（深み感）
◎：模様に奥行きが感じられ、深み感が非常に優れていた。○：模様に奥行きが感じられ、深み感が良好であった。△：模様に奥行きが十分に感じられず、深み感が不足していた。×：模様に奥行きが感じられず、深み感に欠けていた。
（ムービング感）
◎：目の位置を移動させると、模様の境界部分が移動し、模様が変化に富んだものであった。○：目の位置を移動させると、模様の境界部分の移動を十分に認識できるものであった。△：目の位置を移動させても、模様の境界部分の移動を十分に認識できなかった。×：目の位置を移動させても、模様の境界部分の移動が認識できず、模様の変化に乏しいものであった。
（肌平滑性）
○：塗膜の表面が平滑で良好であった。×：塗膜の表面に肌荒れが見られ、不良であった。
（密着性）
ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．５．２に準拠し、塗膜上にカッターで切り込みを入れ、２ｍｍ角の碁盤目を１００マス目作製し、その上に粘着テープを貼った後に、強制的に剥離する密着剥離試験を行い、以下の基準で判定した。

○：１マス目も剥がれなかった。×：１マス目以上が剥がれた。
（実施例２〜１０及び比較例１、２）
実施例１において、塗料の種類、希釈溶剤の種類、シート状磁石の形状、シート状磁石の配置及びシート状磁石の配置時期を表２に示すように設定した以外は、実施例１と同様に実施した。表２中、シート状磁石の形状がＮの場合には、着磁前の四角形状をなすシート状磁石１１の中心部をＮ状に切り抜いて分離し、Ｎ状をなすシート状磁石１２を得、そのシート状磁石１２を四角形状をなすシート状磁石１１と異なる磁力線方向に着磁した。次いで、Ｎ状をなすシート状磁石１２を元の四角形状をなすシート状磁石１１の分離孔１５に嵌め戻したものを使用した。また、シート状磁石１１、１２の配置が表の場合には、塗料の塗布後にＡＢＳ樹脂板表面の塗膜上方１ｍｍの距離にシート状磁石１１、１２を配置した。

一方、円形状のシート状磁石１２を単独配置した場合（比較例１）及びＮ状のシート状磁石を単独配置した場合（比較例２）について、実施例１と同様に実施した。
そして、得られた塗膜１７について、実施例１と同様にくっきり感、深み感、ムービング感、肌平滑性及び密着性を測定し、それらの結果を表２に示した。

表２に示したように、実施例１〜８では、くっきり感、深み感及びムービング感のいずれも非常に良好であった。これは、シート状磁石１１、１２が接触状態で配置され、シート状磁石１１、１２の接触部位１９に磁力線１８の極値が存在し、その位置における塗膜１７中の磁性体が塗膜面にほぼ平行に配向され、シート状磁石１１、１２の接触部位１９における磁性体に反射する光の方向が揃う結果であると考えられる。また、実施例９及び１０の場合には、塗料の種類及び塗布後の粘度変化により、実施例１〜８の場合に比べてくっきり感、深み感及びムービング感が若干低下したが、十分な装飾感が得られた。

それに対し、円形状のシート状磁石１２を単独配置した比較例１の場合には、接触配置した実施例３の場合に比べてくっきり感が悪化すると共に、深み感及びムービング感も低下した。また、Ｎ状のシート状磁石を単独配置した比較例２の場合には、接触配置した実施例５の場合に比べてくっきり感が悪くなると共に、深み感及びムービング感も低下した。比較例１及び２では、磁石を単独配置したことで、磁力線の極値が磁石の端縁から外方へ離れ、磁界による磁性体の配向に基づく模様が幅広く、ぼんやりしたものになる結果であると思われる。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記シート状磁石を３個以上使用し、隣り合うシート状磁石の磁極が異なるように配置し、塗膜による模様を変化させるように構成することもできる。

・ 被塗物の表面が曲面で、その上に塗膜が形成されている場合には、シート状磁石を塗膜の表面に沿うように配置することができる。
・ シート状磁石の磁界の強度と、被塗物の厚さ、塗膜の厚さ、磁性体の濃度などとの関係に基づく磁性体の配向（模様の発現）を予め測定しておき、そのデータを所望とする模様の形成に利用することができる。

・ 磁性体として、材質の異なるものを複数組合せたり、大きさの異なるものを複数組合せたりして、模様がより斬新になるように構成することもできる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。

・ 前記被塗物はシート状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の模様形成装置。このように構成した場合、シート状磁石の磁界を塗膜中の磁性体に均一に作用させることができ、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果を向上させることができる。

・ 前記塗膜面は平坦面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の模様形成装置。このように構成した場合、塗膜面での余分な反射光をなくすことができ、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果を一層向上させることができる。

被塗物の表面に塗膜を形成すると共に、裏面にシート磁石を配置したときの磁力線を示す説明図。 円孔の開いた四角形状のシート状磁石の内周面と円形状のシート状磁石の外周面とを接触させた状態で配置したときの平面図。 （ａ）〜（ｄ）は、シート状磁石により模様形成装置を製作する工程を順に示す説明図。 実施形態における塗膜による模様のくっきり感、深み感及びムービング感を説明するための模式図。 実施形態における塗膜の模様とそのムービングを説明するための説明図。 被塗物の表面に塗膜を形成すると共に、裏面に隣り合うシート磁石間に隙間を設けるようにシート磁石を配置したときの磁力線を示す説明図。 隣り合うシート磁石間に隙間を設けた場合における塗膜中の磁性体に対する光の反射状況を説明するための模式図。

符号の説明

１１…四角形状のシート状磁石、１２…円形状のシート状磁石、１３…側面としての外周面、１４…側面としての内周面、１５…分離跡としての分離孔、１６…被塗物、１７…塗膜、１８…磁力線、１９…接触部位、２３…磁性体。

Claims (5)

1. 隣り合うシート状磁石の表面及び裏面の磁極が各々異なるように、シート状磁石の側面を接触させて構成され、被塗物上に扁平状の磁性体を含有する塗料が塗布されて形成された塗膜面に沿って前記シート状磁石を配置し、該シート状磁石により塗膜に磁界を印加し、該磁界によって前記塗膜中の磁性体が配向し、シート状磁石の接触部位において磁性体が塗膜面に略平行に配向され、少なくともその磁性体により塗膜が模様を形成するように構成されていることを特徴とする模様形成装置。
2. 前記模様は、隣り合うシート状磁石の接触部位に現出する該シート状磁石の磁極間で閉じる磁界により配向された磁性体により形成されることを特徴とする請求項１に記載の模様形成装置。
3. 前記隣り合うシート状磁石の磁極間で閉じる磁力線の極値が隣り合うシート状磁石の接触部位にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の模様形成装置。
4. 前記シート状磁石は、着磁前のプラスチックマグネットシートを所定の模様に沿って分離し、該分離シートは元のシートと異なる磁力線方向に着磁され、さらに着磁後の分離シートは元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の模様形成装置。
5. 前記模様は表裏対称形状であり、シート状磁石は着磁されたプラスチックマグネットシートを模様に沿って分離した後反転し、該反転された分離シートが元のシートの分離跡に嵌め戻されて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の模様形成装置。

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