JP7099240B2 - 塗料、塗料の製造方法、塗装部品及び塗装部品の製造方法 - Google Patents

塗料、塗料の製造方法、塗装部品及び塗装部品の製造方法 Download PDF

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Description

本願は光輝性と電波透過性とを両立した塗膜を形成可能な塗料等を開示する。
特許文献1に開示されているように、塗装部品の塗膜に光輝性を確保するために、扁平状の光輝材を含む塗料が用いられる場合がある。一方、特許文献2及び3に開示されているように塗装部品の背後にレーダ等の電波発生源を設置する場合があり、この場合は塗膜に電波透過性を確保する必要がある。特許文献1においては塗膜の光輝性と電波透過性とを両立するため、塗膜中の光輝材の配置や配向を制御している。
特開2010-030075号公報 特開2000-159039号公報 特開2000-344032号公報
光輝材を含む塗料においては、光輝材がランダムに分散しており、光輝材同士の位置関係が刻々と変化し得る。また、光輝材を含む塗料を用いて部品の表面を塗装する際、光輝材は部品の表面にランダムに付着する。そのため、塗膜において光輝材の配置や配向を正確に制御することは難しく、所望の光輝性や電波透過性が得られない場合がある。光輝性と電波透過性との両立のためにインジウム等のレアメタルを塗装に使用することも考えられるが、この場合はコストが増加してしまう。塗膜において光輝性と電波透過性とを両立する新たな技術が求められている。
本願は、上記課題を解決するための手段の一つとして、フレークを含む塗料であって、前記フレークが、金属からなる複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相とを含む海島構造を有する、塗料を開示する。
本開示の塗料において、前記フレークの幅方向に前記複数の島相が配置されていてもよい。
本開示の塗料において、前記フレークの厚み方向に前記島相が1つだけ配置されていてもよい。
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、基材の表面に金属からなる複数の島相を形成する、第1工程、前記複数の島相が形成された前記基材の表面を樹脂又はDLCで被覆することで、前記基材の表面に、前記複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともに前記樹脂又はDLC(Diamond Like Carbon)からなる海相とを含む海島構造を有する膜を形成する、第2工程、前記膜を破砕してフレークとする、第3工程、及び、前記フレークを分散させた塗料を得る、第4工程、を備える、塗料の製造方法を開示する。
本開示の製造方法は、前記第1工程において、前記基材の表面に前記金属を蒸着することで、前記基材の表面に前記複数の島相を形成してもよい。
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、表面に塗膜を有する塗装部品であって、前記塗膜が複数のフレークを含み、前記フレークが、金属からなる複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相とを含む海島構造を有する、塗装部品を開示する。
上記の本開示の塗装部品は、例えば、本開示の塗料を部品の表面に吹き付けて塗装する工程を経て製造することができる。
本開示の塗料に含まれるフレークは、金属からなる複数の島相(金属相)が樹脂又はDLCからなる海相により結合されてなり、複数の島相同士の位置関係が固定された状態にあり、複数の島相の間に一定の隙間を確保することができる。このようなフレークを塗料に含ませることで、複数の島相を光輝材として機能させて金属光沢を得ることができるとともに、複数の島相の間の隙間を介して電波を透過させることができる。このように、本開示の塗料を用いることで、光輝性と電波透過性とを両立した塗膜を容易に形成することができる。
塗料10を説明するための概略図である。 フレーク1を説明するための概略図である。 フレーク1の島相1aの好ましい大きさを説明するための概略図である。 フレーク1による効果について説明するための概略図である。 塗料10の製造方法の流れを説明するための図である。 塗料10の製造方法の一例を説明するための概略図である。 塗料10の製造方法の一例を説明するための概略図である。 塗料10の製造方法の一例を説明するための概略図である。 基材2の表面に設けられた金属の島状構造の一例を示す写真図である。 塗装部品1000を説明するための概略図である。
1.塗料
図1、2に塗料10及び塗料10に含まれるフレーク1の一例を概略的に示す。図1、2に示すように、塗料10はフレーク1、1、…を含んでおり、フレーク1は金属からなる複数の島相1a、1a、…と、複数の島相1a、1a、…同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相1bとを含む海島構造を有する。
1.1.フレーク
フレーク1は全体として扁平状であり、厚みに対して幅が大きい。フレーク1の大きさは特に限定されるものではなく、塗料10に分散可能な大きさであればよい。例えば、従来の塗料に含まれる光輝材と同様の大きさとすることができる。具体的には、フレーク1の幅は1μm以上1mm以下であってもよい。幅の下限は3μm以上であってもよいし、5μm以上であってもよい。幅の上限は500μm以下であってもよいし、100μm以下であってもよい。また、フレーク1の厚みは0.1μm以上5μm以下であってもよい。
1.1.1.島相
図2に示すように、フレーク1は金属からなる複数の島相1a、1a、…を備えており、これによりフレーク1は塗料10において光輝材として機能し得る。島相1aを構成する金属の種類は特に限定されるものではない。フレーク1を光輝材として機能させ得るような光沢を有する金属であればよい。例えば、アルミニウム、スズ、クロム、ニッケル、銅から選ばれる少なくとも1種の金属である。中でもアルミニウムが好ましい。
図2の拡大図Xに示すように、複数の島相1a、1a、…は、その一つ一つが一定の面積を有しており、これにより島相1aの表面において光波を反射させることが可能である。すなわち、島相1aによって塗膜に金属光沢が得られる。複数の島相1a、1a、…は海相1bを介して間隔を有して配置されていればよい。特に、図2の拡大図Yに示すように、フレーク1の幅方向(厚み方向と直交する方向)に複数の島相1a、1a、…が配置されていることが好ましい。このように複数の島相1a、1a、…をフレーク1の幅方向に沿って横並びに配置することで、フレーク1を厚み方向から見た場合(図2の拡大図X)に、複数の島相1a、1a、…が全体として一つの大きな金属面として擬似的に機能し、より良好な金属光沢感が得られる。
一方、フレーク1の厚み方向において島相1a、1a同士の重なりを無くすことで、フレーク1の厚み方向への電波透過性が一層向上する。この観点から、図2の拡大図Yに示すように、フレーク1の厚み方向に島相1aが1つだけ配置されていることが好ましい。
島相1aの形状は特に限定されるものではない。図2に示すように扁平状であることが好ましい。好ましい形態において島相1aは厚みに対して幅が大きい。特に島相1aの大きさが、電磁波の波長から見て十分に小さく、且つ、光波の波長から見て十分に大きい場合、より良好な光輝性及び電波透過性が発揮される。例えば、島相1aの寸法が、電磁波の波長の1/10以下で、光波の波長の1/10より大きいことが好ましい。より具体的には、複数の島相1a、1a、…の幅(後述するように、複数の島相1a、1a、…の定方向接線径の平均値)が50nm以上500μm以下であることが好ましい。一方、複数の島相1a、1a、…の厚みは特に限定されない。例えば、フレーク1の厚みと同等以下とすることができる。
本願において「複数の島相1a、1a、…の幅」は、厚み方向から見た場合(図2の拡大図X)における島相1a、1a、…の定方向接線径の平均値として特定することができる。すなわち、図3に示すように、SEM等を用いてフレーク1の二次元画像を取得し、当該二次元画像に含まれる複数の島相A、B、C、D、…の各々について定方向接線径D、D、D、D、…を測定し、測定された径の合計値を測定数で割って平均値を求めることで、複数の島相1a、1a、…の幅を特定することができる。
好ましい形態に係るフレーク1において、複数の島相1a、1a、…のうちのすべてが上記の幅及び厚みを満たしている必要はなく、一部の島相1aが大きかったり小さかったりしてもよい。ただし、より良好な光輝性及び電波透過性を得る観点からは、複数の島相1a、1aのすべてが上記の幅及び厚みを有することが好ましい。
複数の島相1a、1a、…の各々の面積や、複数の島相1a、1a、…の間隔や、フレーク1に占める複数の島相1a、1a、…の体積は特に限定されるものではなく、目的とする性能(光輝性及び電波透過性)に応じて適宜決定すればよい。フレーク1を厚み方向から見た場合(図2の拡大図X)において、フレーク1に占める複数の島相1a、1a、…の面積についても特に限定されるものではなく、目的とする性能(光輝性及び電波透過性)に応じて適宜決定すればよい。
1.1.2.海相
図2に示すように、フレーク1は複数の島相1a、1a、…を結合する海相1bを備えている。海相1bによって複数の島相1a、1a、…同士が所定の隙間を有して互いに固定されることとなる。海相1bは樹脂又はDLCからなる。樹脂やDLCはいずれも絶縁性が高く電波透過性を有する。すなわち、フレーク1の一方側の表面に到達した電波は、複数の島相1a、1a、…の隙間部分に存在する海相1bを介して反対側の表面へと透過し得る。
樹脂の種類は特に限定されるものではなく、塗料10においてフレーク1の形状を維持できるようなものであればよい。例えば、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PC(ポリカーボネート)、PVB(ポリビニルブチラール)から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましい。PMMA、PC、PVBはいずれも透明で絶縁性に優れる。これらの透明樹脂は高い可視光透過性を有するとともに、樹脂として安定性が高く、また、一般的な塗料樹脂との相性も良い。
DLCはダイヤモンドのsp3結合とグラファイトのsp2結合との双方を炭素原子の骨格構造としたアモルファスの炭素で、極めて硬く、高い平坦性を有する。また、化学的にも極めて安定で、光学的にも水素含有率を制御すること等で高い透明性を確保できる。
フレーク1において、海相1bは、島相1a、1a、…の全体を完全に埋没させるように設けられていてもよいし、或いは、島相1a、1a、…の一部を露出させるように設けられていてもよい。すなわち、フレーク1において、島相1aの厚みに対して海相1bの厚みは、同等であっても、分厚くても、薄くてもよい。また、図2に示すように、海相1bによってフレーク1の表面が平滑化されていてもよいし、海相1bが島相1a、1a、…の表面形状に沿って凹凸を有して設けられていてもよい。尚、島相1aの一部が海相1bから露出している場合、島相1aの露出表面の色味が酸化によって変化しないように、島相1aの露出表面を不動態化処理することが好ましい。例えば、後述するように、島相1aの露出表面を基材や樹脂で覆うことが好ましい。
1.1.3.海島構造
フレーク1は、複数の島相1a、1a、…が海相1bによって結合された海島構造を有する。本願にいう「海島構造」とは、フレーク1の断面を観察した場合に、一定の面積を有する複数の島相1a、1a、…の周りに海相1bが存在し、複数の島相1a、1a、…が海相1bを介して間隔を有して配置されている構造をいう。
1.1.4.その他の相
フレーク1は上記した特定の海島構造を有していればよく、当該海島構造を維持できる範囲で、任意に島相1a及び海相1b以外の相が含まれていてもよい。例えば、フレーク1の成形性等を向上させるため、或いは、フレーク1に複雑な色味を付与するために、フレーク1に充填材や顔料といった添加剤が含まれていてもよい。また、フレーク1は、例えば塗料10における分散性等を高めるために、何らかの表面処理が施されていてもよい。
1.1.5.塗料におけるフレークの含有量
塗料10に含まれるフレーク1、1、…の含有量は特に限定されるものではない。目的とする性能に応じてフレーク1、1、…の含有量を調整すればよく、光輝性を高めたい場合にはフレーク1、1、…の含有量を高めるとよい。尚、後述するように、塗料10中にフレーク1、1、…を多量に配合し、塗膜においてフレーク1、1、…同士が密に接する場合でも、当該塗膜に電波透過性を確保することができる。
1.2.フレーク以外の成分
塗料10は上記のフレーク1を含む点に特徴がある。塗料10においてフレーク1は光輝材として機能し得ることから、塗料10にはフレーク1以外の光輝材(例えば特許文献1参照)を含ませる必要がない。塗料10に含まれるフレーク1以外の成分については従来と同様とすればよい。例えば、アクリル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料、ポリエステル系塗料等の公知の塗料において、光輝材に替えてフレーク1を含ませることで、塗料10を得ることができる。
1.3.効果
図4(A)に示すように、波長の長い電磁波(例えば、77GHzの場合の波長が4mm)にとってはフレーク1における島相1aを点とみなすことができる。よって、電磁波は島相1aの間の隙間を容易に透過し得る。図4(B)のように複数のフレーク1、1、…が重なりあった場合も電磁波はフレーク1の隙間から漏洩し得る。一方、波長の短い光波にとってはフレーク1における島相1aが面となる。よって、光波は島相1aの表面を反射する。このように、光輝性と電波透過性との双方を有するフレーク1を塗料10に含ませることで、光輝性と電波透過性とを両立した塗膜を容易に形成することができる。フレーク1そのものが電波透過性を有することから、塗膜におけるフレーク1の重なり枚数等を制御する必要もない。
2.塗料の製造方法
塗料10は例えば以下に示す方法によって容易に製造することができる。図5に塗料19の製造方法S10の流れを示す。また、図6~8に塗料10の製造方法S10の一例を示す。製造方法S10は、基材2の表面に金属からなる複数の島相1a、1a、…を形成する、第1工程S1、複数の島相1a、1a、…が形成された基材2の表面を樹脂又はDLCで被覆することで、基材2の表面に、複数の島相1a、1a、…と、複数の島相1a、1a、…同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相1bとを含む海島構造を有する膜1cを形成する、第2工程S2、膜1cを破砕してフレーク1、1、…とする、第3工程S3、及び、フレーク1、1、…を分散させた塗料10を得る、第4工程S4を備える。
2.1.第1工程
第1工程S1においては、基材2の表面に金属からなる複数の島相1a、1a、…を形成する。基材2の材質は特に限定されるものではない。ガラス等の無機材料や樹脂等の有機材料などから適宜選択すればよい。基材2の形状は特に限定されるものではないが、フレーク1をできるだけ平坦とする観点から、基材2は平板状やフィルム状であることが好ましい。
基材2の表面に金属からなる複数の島相1a、1a、…を形成する方法としては、様々な方法が挙げられる。例えば、図9に示すように、蒸着等の化学気相成長法やスパッタ等の物理気相成長法によって、基材2の表面に金属を島状に付着させることができる(J. Vac. Soc. Jpn., Vol. 53, No. 1, 2010参照)。この場合、蒸着時間等を調整することで、金属相1a、1a、…の大きさを容易に制御することができる。或いは、細かな金属片を基材2の表面に吹き付ける方法、基材2の表面に金属箔を積層したうえで当該金属箔の一部を除去して島状とする方法、基材2の表面に金属パターンを印刷する方法等によっても、基材2の表面に金属からなる複数の島相1a、1a、…を形成することができる。島相1aの大きさの制御や均質性等を考慮した場合、様々な方法のなかでも、基材2の表面に金属を蒸着することで、基材2の表面に複数の島相1a、1a、…を形成する方法が好ましい。
2.2.第2工程
第2工程S2においては、複数の島相1a、1a、…が形成された基材2の表面を樹脂又はDLCで被覆することで、基材2の表面に、複数の島相1a、1a、…と、複数の島相1a、1a、…同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相1bとを含む海島構造を有する膜1cを形成する。上記の島相1a、1a、…は島相同士が実質的に接触していないことから、基材2から島相1a、1a、…を剥離した場合、島単位でバラバラになってしまう。第2工程S2では、島状構造を維持しつつフレーク化を可能とするため、島相同士を海相1bで結合する。
樹脂又はDLCによる被覆の具体的な方法は特に限定されるものではない。例えば、島相1aが形成された基材2の表面に樹脂を塗布して硬化させる方法、プラズマCVDやPVDによって当該表面にDLCを成膜する方法等が挙げられる。海相1bの厚みは特に限定されるものではなく、目的とする性能に応じて適宜調整すればよい。上述した通り、海相1bは、島相1a、1a、…の全体を完全に埋没させるように設けられていてもよいし、或いは、島相1a、1a、…の一部を露出させるように設けられていてもよい。また、海相1bによってフレーク1の表面が平滑化されていてもよいし、海相1bが島相1a、1a、…の表面形状に沿って凹凸を有して設けられていてもよい。第2工程S2を経ることで、複数の島相1a、1a、…が海相1bで結合された膜1cが得られる。
2.3.第3工程
第3工程S3においては、膜1cを破砕してフレーク1、1、…とする。「膜1cを破砕」とは、図6に示すように基材2から膜1cを剥がしたうえで破砕する形態のほか、図7に示すように基材2上に形成された膜1cを基材2ごと破砕する形態や、図8に示すように基材2から膜1cを剥がし、さらに膜1cに保護層1dを設けたうえで、膜1cを保護層1dごと破砕する形態等も含む概念である。
基材2から膜1cを剥がす場合(図6、8)、基材2の材質を選定することによって膜1cの剥離性を調整することができる。例えば、ガラス等の無機材料からなる基材2の表面に膜1cを設けることで、基材2から膜1cを容易に剥がすことができる。
一方、基材2から膜1cを剥がさない場合(図7)、すなわちフレーク1に基材2が残す場合、基材2は、塗料中に安定して存在することができるとともに電波透過性を有する材料により構成するとよい。例えば、基材2を樹脂フィルムとすることが好ましい。樹脂フィルムの材質は特に限定されるものではなく、例えば、海相1bを構成する樹脂と同様とすることができる。
膜1cの表面に保護層1dを設ける場合(図8)、保護層1dは、塗料中に安定して存在することができるとともに電波透過性を有する材料により構成するとよい。例えば、海相1bと同様に樹脂やDLCによって保護層1dを形成することができる。膜1cの表面に保護層1dを形成する方法は特に限定されるものではない。例えば、海相1bを形成する方法と同様とすることができる。
第3工程S3において、膜1cを破砕する方法は特に限定されるものではない。公知の破砕装置を用いて膜1cをフレーク化すればよい。第3工程S3においては、塗料に混合できる数十~数百μm程度のサイズにまで膜1cを破砕するとよい。
尚、基材2の表面に複数の島相1a、1a、…を形成したうえで、海相1bを設けることなく、基材2と島相1a、1a、…との積層体を破砕してフレーク化することも考えられる。しかしながら、この場合、基材2の表面から島相1aが容易に剥離・滑落してしまい、目的とするフレークが得られない場合がある。或いは、フレーク化後、フレークから島相1aが容易に剥離・滑落してしまう。この点、上述した通り、複数の島相1a、1a、…を海相1bによって結合して膜1cとすることが重要である。
2.4.第4工程
第4工程S4においては、フレーク1、1、…を分散させた塗料10(図1参照)を得る。上述したように、アクリル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料、ポリエステル系塗料等の公知の塗料において、光輝材に替えてフレーク1を含ませることで、塗料10を得ることができる。
3.塗装部品
図10に塗装部品1000の構造の一例を概略的に示す。図10に示すように、塗装部品1000は、表面に塗膜100を有する。ここで、塗膜100は複数のフレーク1、1、…を含んでおり、フレーク1は、金属からなる複数の島相1a、1a、…と、複数の島相1a、1a、…同士を結合するとともに樹脂又はDLCからなる海相1bとを含む海島構造を有する。
3.1.塗膜
塗膜100は、例えば、部品300の表面又は下地層200の表面に設けられる。塗膜100の厚みは特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜調整すればよい。塗膜100においては複数のフレーク1、1、…がランダムに分散している。上述したように、フレーク1そのものが光輝性及び電波透過性を有することから、塗膜100においてフレーク1、1、…が重なり合っていたとしても、電波は塗膜100を透過し得る(図4(B)参照)。すなわち、塗膜100においてフレーク1、1、…を密に敷き詰めて光輝性を一層高めた場合でも、塗膜100は所望の電波透過性を維持できる。フレーク1は海相1bによって絶縁性が確保されることから、フレーク1、1、…同士を密に重ねて配置した場合でも、フレーク1、1、…同士の導通を最小限に抑えることが可能となり、フレーク1、1、…同士の導通によって電波透過性能が損なわれるリスクを最小に抑えることができる。また、フレーク1、1、…そのものに電波透過性があることから、塗膜100においてフレーク1、1、…の配向や重なり枚数等を制御する必要がなく、後述するように塗料の塗工性を維持することが可能であることに加え、補修等で重ね塗りされた場合であっても、その影響を最小限にとどめることができる。
3.2.その他
塗装部品1000においては、塗膜100の密着性や平滑性を高めるために下地層200が設けられていてもよい。また、塗膜100と部品300との間には下地層200以外の中間層が設けられていてもよい。下地層200やその他の中間層の構成は公知であることからここでは詳細な説明を省略する。
3.3.具体例
塗装部品1000は光輝性と電波透過性との両立が求められる部品であればよい。例えば、電波発生源のカバー部品が挙げられる。より具体的には、車載レーダのレドーム材や車載レーダを覆う外装材が好ましい。車載レーダを覆う外装材としてはグリルカバーのほか、塗装面積の大きな部材であってもよい。後述するように、塗料10の吹き付けによる塗装が可能であることから、塗装面積の大きなバンパやボディーなどにも適用可能である。
4.塗装部品の製造方法
上述したように、本開示の塗料10はフレーク1そのものが光輝性と電波透過性とを有しており、塗膜におけるフレーク1の方向制御が不要である。そのため、従来と同様の塗装工程を経て塗装部品を製造することができる。例えば、本開示の塗料10を部品300の表面に吹き付けて塗装する工程を経て、塗装部品1000を製造することができる。本開示の塗装部品の製造方法においては、塗装の際に特殊な構造や材料は不要であり、フレーク1の製造工程のみを変更し、その他の塗料の製造工程、塗装工程は従来と同一とすることができることから、塗装部品を安価に製造することができる。また、上述の通り、吹き付けによる塗装性も確保できることから、塗装面積の大きな部品に対しても適用可能であり、例えば、レーダをバンパ内に配置するような場合であっても、バンパの全面に容易に塗装が可能である。
本開示の塗料は、光輝性及び電波透過性の両立が求められる部品を塗装する場合に広く利用可能である。例えば、近年、車載レーダとして高周波のレーダが採用され、従来のレーダに比べて波長が短くなり、塗装材に含まれる光輝材による電波の減衰が問題となりつつある。本開示の技術は、自動車部品の塗装性を損なうことなく、塗膜に光輝性及び電波透過性を確保可能な技術であり、今後さらに採用が拡大する車載レーダの外装材等において広く利用可能である。
1 フレーク
1a 島相
1b 海相
10 塗料
100 塗膜
1000 塗装部品

Claims (7)

  1. フレークを含む塗料であって、
    前記フレークが、金属からなる複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともにDLCからなる海相とを含む海島構造を有する、
    塗料。
  2. 前記フレークの幅方向に前記複数の島相が配置されている、
    請求項1に記載の塗料。
  3. 前記フレークの厚み方向に前記島相が1つだけ配置されている、
    請求項1又は2に記載の塗料。
  4. 基材の表面に金属からなる複数の島相を形成する、第1工程、
    前記複数の島相が形成された前記基材の表面をDLCで被覆することで、前記基材の表面に、前記複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともに前記DLCからなる海相とを含む海島構造を有する膜を形成する、第2工程、
    前記膜を破砕してフレークとする、第3工程、及び
    前記フレークを分散させた塗料を得る、第4工程、
    を備える、塗料の製造方法。
  5. 前記第1工程において、前記基材の表面に前記金属を蒸着することで、前記基材の表面に前記複数の島相を形成する、
    請求項4に記載の製造方法。
  6. 表面に塗膜を有する塗装部品であって、
    前記塗膜が複数のフレークを含み、
    前記フレークが、金属からなる複数の島相と、前記複数の島相同士を結合するとともにDLCからなる海相とを含む海島構造を有する、
    塗装部品。
  7. 請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料を部品の表面に吹き付けて塗装する工程を備える、
    塗装部品の製造方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7316671B2 (ja) 2020-11-17 2023-07-28 尾池工業株式会社 ミリ波透過性を有する鱗片状顔料、塗料、及び塗装物
WO2023007697A1 (ja) * 2021-07-30 2023-02-02 日産自動車株式会社 塗膜および塗装物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178478A (ja) 1998-12-17 2000-06-27 Nippon Paint Co Ltd メタリック塗料及び金属調光沢塗膜の形成方法
JP2005162977A (ja) 2003-12-05 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 塗料組成物、塗膜および塗膜形成方法
JP2006281726A (ja) 2005-04-05 2006-10-19 Mannen:Kk 非導通金属光沢メッキ、非導通金属光沢メッキ付電子機器用ケース、及び非導通金属光沢メッキ形成方法
JP2008221802A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Toyoda Gosei Co Ltd 樹脂製品及びその製造方法
JP2009040018A (ja) 2007-08-11 2009-02-26 Toplas Co Ltd 加飾方法並びに加飾非導通性素材
JP2009191097A (ja) 2008-02-12 2009-08-27 Fujikura Kasei Co Ltd 金属薄膜用塗料組成物、および金属薄膜用塗料組成物を用いた光輝性樹脂製品
JP2013241583A (ja) 2012-04-24 2013-12-05 Origin Electric Co Ltd 紫外線硬化性樹脂組成物及び塗膜

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407871A (en) * 1980-03-25 1983-10-04 Ex-Cell-O Corporation Vacuum metallized dielectric substrates and method of making same
DE19844021C2 (de) 1998-09-25 2001-05-10 Daimler Chrysler Ag Innerhalb des Strahlenganges eines Radargerätes liegendes Verkleidungsteil
US6863851B2 (en) * 1998-10-23 2005-03-08 Avery Dennison Corporation Process for making angstrom scale and high aspect functional platelets
JP2000344032A (ja) 1999-06-08 2000-12-12 Nissan Motor Co Ltd グリルカバー構造
JP5237713B2 (ja) 2008-07-25 2013-07-17 豊田合成株式会社 電磁波透過性光輝塗装樹脂製品及び製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178478A (ja) 1998-12-17 2000-06-27 Nippon Paint Co Ltd メタリック塗料及び金属調光沢塗膜の形成方法
JP2005162977A (ja) 2003-12-05 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 塗料組成物、塗膜および塗膜形成方法
JP2006281726A (ja) 2005-04-05 2006-10-19 Mannen:Kk 非導通金属光沢メッキ、非導通金属光沢メッキ付電子機器用ケース、及び非導通金属光沢メッキ形成方法
JP2008221802A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Toyoda Gosei Co Ltd 樹脂製品及びその製造方法
JP2009040018A (ja) 2007-08-11 2009-02-26 Toplas Co Ltd 加飾方法並びに加飾非導通性素材
JP2009191097A (ja) 2008-02-12 2009-08-27 Fujikura Kasei Co Ltd 金属薄膜用塗料組成物、および金属薄膜用塗料組成物を用いた光輝性樹脂製品
JP2013241583A (ja) 2012-04-24 2013-12-05 Origin Electric Co Ltd 紫外線硬化性樹脂組成物及び塗膜

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